Naučnici sa UC Santa Barbara razvili su organski molekul koji skladišti sunčevu energiju i oslobađa je kao toplotu
Ova tehnologija koristi princip sličan fotohromnim naočarima, ali umesto boje skladišti i oslobađa energiju u višekratnim ciklusima
Sunčeva energija ima jednu ključnu manu – nestaje sa zalaskom sunca. Upravo zato skladištenje te energije ostaje jedan od najvećih izazova u razvoju obnovljivih izvora. Međutim, tim naučnika sa UC Santa Barbara iz Sjedinjenih Američkih Državama mogao bi da ponudi neočekivano rešenje.
Umesto klasičnih baterija, istraživači su razvili mali organski molekul koji hvata sunčevu svetlost, skladišti energiju u svojoj strukturi odnosno "flašira je" i kasnije je oslobađa kao toplotu. Njihov rad, objavljen u Science, predstavlja novu verziju koncepta Molecular Solar Thermal storage (MOST), zasnovanu na jedinjenju pirimidon.
"Koncept je višekratan i može se reciklirati", izjavio je vodeći autor Han Ngujen, doktorand u Han grupi.
Da bi približio ideju, Han koristi jednostavno poređenje: fotohromne naočare. Kada su u zatvorenom prostoru, stakla su providna, dok na suncu automatski tamne, da bi se ponovo razbistrila po povratku unutra.
"Takva reverzibilna promena je ono što nas zanima. Samo što umesto promene boje želimo da skladištimo energiju, oslobodimo je kada je potrebna i ponovo koristimo materijal iznova i iznova", objasnio je.
Inspiracija iz DNK
U razvoju molekula, naučnici su inspiraciju pronašli u DNK. Struktura pirimidona podseća na jednu od njenih komponenti koja može reverzibilno da menja oblik pod uticajem UV svetlosti.
Kreiranjem sintetičke verzije, istraživači su dobili molekul sposoban da više puta skladišti i oslobađa energiju. U radu su sarađivali sa Ken Houk, uglednim profesorom sa UCLA, koristeći računarske modele kako bi razumeli stabilnost i način skladištenja energije.
"Dali smo prioritet laganom i kompaktnom dizajnu. Izbacili smo sve što nije bilo neophodno kako bismo molekul učinili što manjim i efikasnijim", naveo je Ngujen.
"Punjiva baterija" za toplotu
Za razliku od solarnih panela koji proizvode električnu energiju, ovaj sistem skladišti energiju u hemijskom obliku. Molekul funkcioniše poput zategnute opruge – pod uticajem sunčeve svetlosti prelazi u visokoenergetsko stanje i ostaje u njemu sve dok ga toplota ili katalizator ne aktiviraju, nakon čega se vraća u prvobitni oblik i oslobađa energiju kao toplotu.
"Ovo često opisujemo kao punjivu solarnu bateriju. Ona skladišti sunčevu svetlost i može ponovo da se puni", rekao je Nguyen.
Performanse materijala su značajne – gustina energije prelazi 1,6 megadžula po kilogramu (MJ/kg), što je približno dvostruko više od tipične litijum-jonske baterije (oko 0,9 MJ/kg), ali i više u odnosu na ranije razvijene materijale ove vrste.
Od laboratorije do ključanja vode
Jedan od ključnih pomaka u istraživanju bio je dokaz da se uskladištena energija može praktično iskoristiti. Naučnici su pokazali da oslobođena toplota iz ovog materijala može da proključa vodu, što je ranije bilo teško ostvariti u ovoj oblasti.
"Ključanje vode zahteva mnogo energije. Činjenica da to možemo postići u uobičajenim uslovima predstavlja veliki uspeh", istakao je Han.
Široke mogućnosti primene
Ova tehnologija otvara mogućnosti za niz praktičnih primena – od grejanja van mreže, poput kampovanja, do zagrevanja vode u domaćinstvima. Pošto je materijal rastvorljiv u vodi, postoji potencijal da se koristi u sistemima gde bi cirkulisao kroz solarne kolektore na krovu, punio se tokom dana i skladištio u rezervoarima za noćnu upotrebu.
"Kod solarnih panela potreban je dodatni sistem za skladištenje energije. Ovde sam materijal preuzima tu ulogu", objasnio je koautor Benjamin Baker.
Istraživanje pod nazivom Molecular solar thermal energy storage in Dewar pyrimidone beyond 1.6 MJ/kg objavljeno je 12. februara 2026. godine u časopisu Science, a podržano je kroz Moore Inventor Fellowship, koji je Ngujen dobio 2025. godine za razvoj ove tehnologije.
Iako je još u fazi istraživanja, ovaj pristup mogao bi da predstavlja važan korak ka efikasnijem skladištenju solarne energije – jednom od ključnih izazova energetske tranzicije.
(Scitechdaily)
