DNS-ből és napszemüvegből jött az ötlet
A forradalmi találmány egyik érdekessége, hogy működését a fényre sötétedő napszemüvegek és a DNS szerkezete ihlette. Az alapja egy módosított szerves molekula, a pirimidon, amely a DNS-ben jól ismert szerkezeti elem. Ez a molekula napfény hatására átalakul nagy energiájú, feszített formába, amelyben az energiát kémiai kötésekben raktározza el. A folyamat többször megismételhető anélkül, hogy csökkenne a hatékonyság – pont ahogy a napszemüveglencse újra és újra világosodik vagy sötétedik a fény hatására.
Egyedülálló energiasűrűség, kompakt forma
A fejlesztők kifejezetten kompakt és könnyű molekulát szerettek volna, ezért minden felesleges részt elhagytak a szerkezetből. Nem is okozott csalódást: az új anyag 1,6 megajoule energiát tárol kilogrammonként, szemben a lítiumion-akkumulátor 0,9 MJ/kg-os értékével. A molekula hosszú távon is stabil marad, évekig megőrzi az eltárolt energiát anélkül, hogy az elszivárogna vagy elbomlana.
Napenergia hővé alakítva, amikor csak szükség van rá
Különlegessége továbbá, hogy az eltárolt energia bármikor, hő hatására vagy katalizátorral visszanyerhető – ilyenkor a molekula visszaáll eredeti állapotába, és egyszerűen „kiengedi” magából a hőt, akár ahhoz is elég energiát szolgáltatva, hogy vizet forraljon szobahőmérsékleten. Ez komoly mérföldkőnek számít: demonstrálták, hogy a molekula képes a környezetet jelentősen felfűteni ott, ahol eddig a hőtárolás még akadályokba ütközött.
A mindennapi alkalmazások lehetősége
A kutatók azt remélik, hogy a jövőben akár kempingezésnél, akár otthoni vízmelegítő rendszereknél helyettesíthetik ezzel a technológiával a nagy, nehézkes akkumulátorokat, főleg azért, mert a molekula vízben is oldódik. Elképzelhető, hogy a molekulát napközben külön napkollektorban töltik fel, majd tartályokban tárolják, és szükség esetén, például éjszaka, hő formájában felhasználják. Mindez új szintre emelheti a napenergia-hasznosítást: nincs szükség külön áramhálózatra vagy drága akkumulátorokra – a molekula önmagában elvégzi a feladatot. Az innováció a Moore Feltalálói Ösztöndíj támogatásával valósult meg.
