Na toto svet čakal. Nová batéria uloží energiu zo slnka a premení ju na progresívne palivo
Vedci z Univerzitý v Ulme a Univerzity Friedricha Schillera v Jene predstavili materiál, ktorý môže zásadne zmeniť spôsob, akým uvažujeme o skladovaní solárnej energie. Novinka funguje ako molekulárna „solárna batéria“. Dokáže zachytiť energiu zo slnečného žiarenia, uchovať ju niekoľko dní a následne ju uvoľniť vo forme vodíka presne vtedy, keď je to potrebné. A to dokonca aj bez prítomnosti svetla.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneVýsledky výskumu boli publikované v prestížnom časopise Nature Communications a naznačujú, že zelený vodík by sa v budúcnosti mohol vyrábať flexibilnejšie a efektívnejšie než doteraz.
Molekulárna kombinácia
Zelený vodík dnes patrí medzi kľúčové piliere energetickej transformácie. Vzniká pomocou fotokatalytických procesov, ktoré premieňajú slnečnú energiu na chemickú. Hoci existuje viacero technológií na konverziu a ukladanie solárnej energie, nový prístup prináša unikátnu vlastnosť. Energia sa nevyužíva okamžite, ale môže byť uložená na neskoršie použitie bez výrazných strát.
„Môžete si to predstaviť ako kombináciu solárneho článku a batérie na molekulárnej úrovni,“ vysvetľuje profesor Sven Rau, vedúci Inštitútu anorganickej chémie I na Univerzite v Ulme.
Základom systému je vo vode rozpustný, redoxne aktívny kopolymér. Ide o makromolekulu zloženú z rôznych organických stavebných jednotiek, ktoré vytvárajú stabilný rámec. Ten je doplnený o funkčné skupiny so zosilnenou redoxnou aktivitou. Práve tie umožňujú efektívne prijímať a uchovávať elektróny získané zo slnečného žiarenia.
Systém dosahuje nabíjaciu účinnosť viac ako 80 percent a energiu si udrží niekoľko dní. To je v kontexte fotokatalytických riešení mimoriadne pozoruhodné.
Vodík na požiadanie aj bez slnka
Najväčšou výhodou nového materiálu je schopnosť produkovať vodík nezávisle od aktuálneho slnečného svitu. Uložené elektróny sa totiž dajú cielene využiť neskôr.
„V prípade potreby dokážeme chemickú energiu získať späť vo forme vodíka. Uložené elektróny sa na tento účel využívajú cielene a efektívne,“ uvádza profesor Ulrich S. Schubert, vedúci Inštitútu organickej a makromolekulovej chémie na Univerzite Friedricha Schillera v Jene, ktorý štúdiu koordinoval spolu s Rauom.
Proces uvoľnenia energie sa spúšťa pridaním kyseliny a katalyzátora vývoja vodíka. Elektróny uložené v polyméri sa následne spoja s protónmi a výsledkom je vodík. Účinnosť tohto kroku dosahuje približne 72 percent, čo je vzhľadom na viacstupňový charakter procesu mimoriadne vysoká hodnota. Kľúčové je, že reakcia prebieha aj v tme, bez potreby ďalšieho ožarovania.

Reštart pomocou pH prepínača
Systém je navyše reverzibilný. Po uvoľnení vodíka stačí roztok neutralizovať a materiál je opäť pripravený absorbovať slnečnú energiu.
„Redoxné reakcie založené na polyméri sú reverzibilné a umožňujú viacnásobné cykly nabíjania, skladovania a katalýzy. Výhodou procesu je, že polymér nie je potrebné izolovať. Na resetovanie systému stačí jednoducho zmeniť hodnotu pH,“ vysvetľujú hlavní autori štúdie Marco Hartkorn z Univerzity v Ulme a Robin Kampes z Univerzity Friedricha Schillera v Jene.
Zaujímavým vedľajším efektom je aj vizuálna zmena farby. Pri vybíjaní v prítomnosti kyseliny sa roztok zafarbí z fialovej na žltú. Po opätovnom nabití svetlom sa farba vráti späť na fialovú, čo signalizuje pripravenosť systému na ďalší cyklus.
Podľa výskumníkov má projekt význam aj z čisto vedeckého hľadiska. Spája totiž dve oblasti chémie, ktoré sa doteraz prelínali len minimálne, makromolekulovú polymérnu chémiu a fotokatalýzu. Tento interdisciplinárny prístup môže otvoriť cestu k novým typom energetických materiálov.

Ambície tímu však presahujú laboratórne podmienky. Technológia vývoja vodíka na požiadanie by mohla nájsť uplatnenie v energeticky náročných priemyselných procesoch. Ako príklad sa uvádza klimaticky neutrálna výroba ocele, ktorá je existenčne závislá od stabilných dodávok zeleného vodíka.
„Výsledky otvárajú nové perspektívy pre cenovo dostupné a škálovateľné technológie solárneho skladovania a predstavujú dôležitý stavebný kameň na ceste k udržateľnej chemickej energetike,“ zdôrazňuje Schubert.
Ak sa podarí technológiu preniesť z laboratória do praxe, mohli by sme byť svedkami zásadného posunu. Skladovanie slnečnej energie už nemusí byť viazané len na klasické batériové úložiská. Molekulárne systémy schopné produkovať vodík na požiadanie naznačujú, že budúcnosť energetiky sa môže odohrávať na úrovni, ktorú dnes ešte len začíname objavovať.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

3,5 miliardy dolárov hodili do koša. GM cúva z prelomových batérií, v Amerike chystá obrat

Čína s Ruskom našli slabinu USA. Pentagon už vyvíja nezastaviteľnú zbraň s doletom až 3 700 km

Z 767-tisíc áut predali menej než 9-tisíc. Slávna americká automobilka po 21 rokoch končí v Číne

Američania oživili technológiu, ktorú mnohí odpísali. Na svete je nový vodíkový pohon pre spaľováky

Nová česká komédia valcuje internet. Ponúka ju jediná služba, poráža aj Spider-Mana
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Plat 10 000 eur: Miliardár stojaci za Chelsea vstupuje do firmy z Košíc s tržbami 8,6 milióna eur

Vodička na D1 prešla do protismeru, zrážku s nákladiakom neprežila. Kľúčový tunel je uzavretý

Zvyk s telefónom ti potichu ničí nervy, odhalili vedci. Robí ho každý bez toho, aby o tom vedel

Revolúcia pre ľudské srdce: Lekári na Slovensku prvýkrát použili kardiostimulátor, ktorý nezanecháva žiadnu jazvu na hrudníku

Osobné bankroty Slovákov zlomili tohtoročný rekord. Vedie jedna konkrétna skupina (NOVÉ DÁTA)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nová česká komédia valcuje internet. Ponúka ju jediná služba, poráža aj Spider-Mana
- Pritvrdili proti elektrokolobežkárom. Prilba nestačí, jazdci musia po novom nosiť aj toto
- Fantasy udalosť leta sa skončila, ale chystá sa niečo oveľa lepšie. Toto všetko ešte príde
- Veľké finále sa odkladá. Netflix v tichosti presúva jeden zo svojich najdrahších seriálov
- Majiteľ Hyundaiu zvýšil dojazd svojho EV takmer o 150 km. Urobil pritom úplne triviálnu vec
-
- Pritvrdili proti elektrokolobežkárom. Prilba nestačí, jazdci musia po novom nosiť aj toto
- Čína buduje obrovský „solárny múr“. Megaprojekt má zastaviť ekologickú pohromu
- Majiteľ Hyundaiu zvýšil dojazd svojho EV takmer o 150 km. Urobil pritom úplne triviálnu vec
- Fantasy udalosť leta sa skončila, ale chystá sa niečo oveľa lepšie. Toto všetko ešte príde
- Taiwan ukázal zbrane pre „pekelnú zónu“. Čínu by zničil armádou 210 000 strojov
-
- Čína buduje obrovský „solárny múr“. Megaprojekt má zastaviť ekologickú pohromu
- Slovensko čaká noc plná padajúcich hviezd. Takéto podmienky na Perseidy sa často neopakujú
- Pritvrdili proti elektrokolobežkárom. Prilba nestačí, jazdci musia po novom nosiť aj toto
- OFICIÁLNE: Matrix dostane nový film, hlavná hviezda sa vyjadrila jasne
- Výsmech divákom. Netflix pridal do ponuky geniálne filmy, pozrie si ich málokto
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
Umelá inteligencia produkuje sofistikovaný podvod. Odborníci varujú pred novou vlnou
Zelená domácnostiam pokračuje, no podmienky stále chýbajú. SIEA prezradila, čo sa zmení
Extrémne sucho zasahuje už 38 % Slovenska. SHMÚ varuje pred kriticky vyschnutou pôdou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Plat 10 000 eur: Miliardár stojaci za Chelsea vstupuje do firmy z Košíc s tržbami 8,6 milióna eur

Vodička na D1 prešla do protismeru, zrážku s nákladiakom neprežila. Kľúčový tunel je uzavretý

Zvyk s telefónom ti potichu ničí nervy, odhalili vedci. Robí ho každý bez toho, aby o tom vedel

Revolúcia pre ľudské srdce: Lekári na Slovensku prvýkrát použili kardiostimulátor, ktorý nezanecháva žiadnu jazvu na hrudníku

