### راهحلی تازه برای ذخیرهسازی انرژی خورشیدی
به گزارش خبرآنلاین و با استناد به ایرنا، با غروب خورشید، فعالیت صفحات خورشیدی متوقف میشود که این مسئله به عنوان مانع جدی در مسیر استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مطرح است. پرسش اصلی این است که **چگونه میتوان انرژی خورشیدی را برای شبهای سرد و روزهای بارانی ذخیره کرد؟**
تیمی از شیمیدانان دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا به تازگی به کشف مهمی دست یافتهاند: **مولکول آلی (کربندار) که قادر به ذخیره نور خورشید در پیوندهای شیمیایی خود است، سالها این انرژی را نگه میدارد و در زمان نیاز، آن را به صورت گرما آزاد میکند.** این تحقیقات که در نشریه معتبر *ساینس* منتشر شده، میتواند وابستگی به باتریهای سنگین و هزینهبر را کاهش دهد.
این ماده که با نام پیریمیدون شناخته میشود، به عنوان یک **فنر مولکولی** عمل میکند. هنگامی که نور خورشید به آن میتابد، فشرده و پرانرژی میشود و تا زمان دریافت یک محرک (همچون گرما) در این حالت باقی میماند. سپس در لحظه آزادسازی، انرژی ذخیرهشده به صورت **گرما** آزاد میشود.
هان انگوین، دانشجوی دکتری و نویسنده اصلی مقاله، در توصیف ویژگیهای این مولکول میگوید که این ساختار میتواند به طور مکرر مورد استفاده قرار گیرد، مشابه عینکهای هوشمندی که در نور آفتاب تیره و در داخل خانه شفاف میشوند. **در اینجا، به جای تغییر رنگ، انرژی خورشید ذخیره میشود.**
### الهام از ساختار دیاِناِی
گروه پژوهشی برای طراحی این مولکول از **دیاِناِی** الهام گرفته است. ساختار پیریمیدون مشابه یکی از اجزای دیاِناِی است که در برابر نور فرابنفش تغییر شکل میدهد. پژوهشگران با ایجاد نسخه مصنوعی این ساختار، موفق به تولید مولکولی شدند که انرژی را به طور معکوسپذیر ذخیره و آزاد میکند.
این مولکول به خاطر طراحی ساده و کارآمدش بسیار مؤثر است. محققان با حذف اجزای اضافی، موفق به ساخت مولکول نهایی شدند که هم سبک و هم فشرده است.
این مولکول در زمینه ذخیرهسازی انرژی رکورد تازهای به ثبت رسانده است: چگالی انرژی آن از ۱.۶ مگاژول بر کیلوگرم بیشتر است. این میزان تقریباً دو برابر چگالی انرژی یک باتری لیتیومیون معمولی و به مراتب بالاتر از نسلهای قبلی کلیدهای نوری است.
### دستاوردهای کاربردی
اما موفقیت اصلی این گروه، تبدیل سطح بالای چگالی انرژی به **نتیجهای عملی** بوده است. پژوهشگران در آزمایش چشمگیری نشان دادهاند که حرارت آزادشده از این ماده میتواند به جوش آوردن آب منجر شود؛ عملی که پیشتر در حوزه ذخیرهسازی مولکولی انرژی تقریباً غیرممکن به نظر میرسید.
انگوین در اینباره اعلام کرد: جوشاندن آب فرآیندی پرهزینه است و توانایی ما برای جوشاندن آب در شرایط معمول یک موفقیت بزرگ به شمار میآید.
این قابلیت میتواند زمینهساز کاربردهای عملی جدیدی باشد؛ **از گرمایش در مکانهای دورافتاده و خارج از شبکه برق گرفته تا سیستمهای گرمایش آب خانگی.** به دلیل قابلیت حل شدن این ماده در آب، میتوان آن را در لولههای خورشیدی که بر بامها نصب شدهاند، به گردش درآورد تا در طول روز انرژی دریافت کند و در مخازن ذخیره برای گرمایش شب استفاده شود.
بنجامین بیکر، یکی دیگر از نویسندگان مطالعه، توضیح میدهد که صفحات خورشیدی معمولی بدون باتری در شب کارایی ندارند؛ اما این فناوری به زودی نیاز به باتری جداگانه را برطرف خواهد کرد زیرا خود ماده میتواند نقش **ذخیرهکننده انرژی** را ایفا کند.
این فناوری هنوز در مراحل اولیه توسعه قرار دارد، اما چشمانداز آن امیدوارکننده به نظر میرسد: روزی که بتوان نور خورشید را به داخل مولکولها ذخیره کرد و در یک شب سرد زمستانی آن را به گرما تبدیل کرد. شاید آیندهای نزدیک، پشتبامها به جای استفاده از باتریهای سنگین، با محلول شفاف این مولکولها به گرمایش زمستانی تجهیز شوند.
