Жидкая тепловая батарея, созданная на основе повреждения ДНК, может хранить солнечную энергию до 481 дня.
На отопление приходится почти половина мирового спроса на энергию, и две трети этой потребности мы по-прежнему удовлетворяем за счет сжигания ископаемого топлива. На протяжении десятилетий ученые задавались вопросом, как эффективно хранить возобновляемую энергию. Как сохранить солнечное тепло в течение нескольких дней, недель или месяцев, чтобы использовать его холодными ночами или зимой. Химики из UCSB и UCLA только что объявили, что молекулярное хранение тепловой энергии может быть практичным и экономически эффективным.
Новый фотопереключатель на основе пиримидона сохраняет в два раза больше энергии, чем литий-ионные батареи, и может хранить солнечное тепло без потерь более года.
Поляк среди 40 выборщиков ООН, которые примут решение о будущем искусственного интеллекта. Профессор Санковски победил 2600 участников.
Команда под руководством профессора Грейс Хан и аспиранта Хана Нгуена разработала синтетическое производное пиримидона, химического соединения, родственного тимину, обнаруженному в ДНК. Когда тимин в ДНК человека поглощает избыточное УФ-излучение, соседние основания связываются вместе, образуя структуру, называемую поражением (6-4). Дальнейшее воздействие превращает его в еще более напряженный изомер Дьюара, который является настоящей проблемой для клетки, но в то же время является молекулярным аккумулятором. Ученые заметили, что когда специальный фермент восстанавливает этот изомер, структура «щелкает» вернуться в безопасную форму, высвободив много энергии. Это был готовый рецепт теплового накопителя.
Нейросеть AnomalyMatch обнаружила более 800 неизвестных объектов в архивах Хаббла
Новая молекула достигает плотности энергии 1,65 МДж/кг. Это почти в два раза больше, чем у типичных литий-ионных батарей (примерно 0,9 МДж/кг) и значительно превосходит все предыдущие системы MOST. Конкурентный норборнадиен может обеспечить пиковую плотность 0,97 МДж/кг, азаборинин достигает лишь 0,65 МДж/кг. Команда Хана продемонстрировала практическую эффективность системы, доведя до кипения 0,5 мл воды всего за полсекунды после добавления кислотного катализатора. Залогом успеха является так называемая «сложный стресс». Поглотив свет, молекула не только самособирается, но и образует бициклическую структуру, содержащую два четырехуглеродных кольца чрезвычайной структурной напряженности. Кроме того, в отличие от предыдущих систем, требующих токсичных растворителей, таких как толуол, пиримидоны при комнатной температуре представляют собой жидкость и растворяются в воде. Система может работать по замкнутому контуру. Жидкость, прокачиваемая через панели на крыше, заряжается солнечным светом, поступает в резервуар в подвале, а зимой пропускается через камеру с каталитическим нейтрализатором, выделяющим тепло для центрального отопления.
Манчестерский университет помог разработать новый стандарт ISO для решения проблемы проверки однослойного графена
Однако прежде чем эта система достигнет домов, существуют серьезные проблемы, которые необходимо решить. Частицы пиримидона поглощают только УФ-А и УФ-В излучение в диапазоне 300-310 нм. Это всего лишь 5 процентов. весь солнечный спектр. Большая часть солнечной энергии, видимого и инфракрасного света, проходит через них без воздействия. Другая проблема заключается в том, что квантовая эффективность находится в однозначном процентном диапазоне, а это означает, что жидкости требуется длительное воздействие для полного заряда. Ученые подозревают существование «быстрая утечка» энергия, то есть путь безызлучательного распада, при котором возбужденная молекула немедленно выделяет энергию в виде тепла, а не скручивается в форму хранения. В контексте предыдущих исследований альтернативных систем хранения энергии, от суперконденсаторов до графена, системы MOST кажутся привлекательными с точки зрения стабильности (период полураспада до 481 дня при комнатной температуре), но им все еще далеко до эффективности современных проточных батарей или водородных топливных элементов. Будущее принадлежит гибридным решениям, сочетающим в себе электролизеры, теплоаккумуляторы и фотоэлектрические системы, а не одиночные системы. замечательная технология.
Источник: Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, «Новости химии и техники», «Наука», «Интересная инженерия», НАСА.
