ABD’deki araştırmacılar, güneş ışığını moleküler bağlarda depolayarak aylar sonra ısı olarak geri verebilen yeni bir sıvı yakıt geliştirdi. Kaliforniya Üniversitesi Santa Barbara bünyesindeki ekip, bu yeniliği "Molecular Solar Thermal" (MOST) adı verilen enerji depolama konsepti üzerine inşa etti.

Moleküler Güneş Termal Depolama Nedir?

Bu sistem, güneş ışığının bir molekülün yapısını değiştirerek enerjiyi kimyasal bağlarda hapsedebilmesini sağlıyor. Uygun bir tetikleyiciyle molekül eski haline dönerken depolanan enerji ısı olarak açığa çıkıyor. Ancak önceki MOST sistemleri düşük enerji yoğunluğu ve bozunma gibi problemlerle karşılaşmıştı.

Çözüm Güneş Yanığında Bulundu

Araştırma ekibi, güneş yanığının DNA üzerindeki hasar mekanizmasından ilham aldı. Ekip, Dewar izomerinin aslında bir “moleküler pil” gibi davrandığını keşfetti. Bu yapı eski haline dönerken önemli miktarda ısı açığa çıkarıyor.

Geliştirilen Molekül

Araştırmacılar, DNA’daki timine benzer bir molekül sentezledi. Bu molekül, güneş ışığına maruz kaldığında Dewar izomerine dönüşerek şarj olabiliyor. Geliştirilen sistemin enerji yoğunluğu 1,65 MJ/kg olarak belirlendi, bu değer lityum-iyon bataryaların neredeyse iki katıdır.

Çözücü Gerektirmeyen Sıvı Tasarım

Geçmişteki MOST sistemleri, katı olmaları ve çözücü gereksinimi nedeniyle verimsizdi. Bu yeni sistem, oda sıcaklığında sıvı olan bir molekül ile tasarlandı, böylece çözücüye ihtiyaç duymuyor. Ayrıca, bu sistem suyla uyumlu olup toksik risk taşımıyor.

Uygulama Senaryosu

Yakıt, çatıdaki panellerden güneş ışığını absorbe ettikten sonra bodrumda depolanacak. Isı gerektiğinde, sıvı bir reaksiyon odasına aktarılacak ve enerji serbest bırakılacak.

Potansiyel ve Sorunlar

Bu sistemin bazı sınırlamaları var. Molekül, yalnızca UV-A ve UV-B ışığını absorbe ediyor ve düşük kuantum verimi gibi sorunlar mevcut. Ancak, pirimidon türevleri oldukça kararlı ve yazın şarj edilen sistemin kışın kullanılabileceği hesaplanıyor.

Araştırmalar, 20 şarj-deşarj döngüsünde sistemin ihmal edilebilir düzeyde bozunma gösterdiğini ortaya koydu. Bu sonuçlar, MOST teknolojileri açısından umut verici kabul ediliyor.