Het bewaren van zonne-energie voor gebruik na zonsondergang is een grote uitdaging. In een artikel in Science beschrijven Grace Han en haar team van UC Santa Barbara een gemodificeerd organisch molecuul, pyrimidone, dat zonlicht opvangt, in chemische bindingen bewaart en op verzoek als warmte vrijgeeft. Het ontwerp bouwt voort op het MOST-concept en is geïnspireerd op een DNA-component die onder UV-licht van vorm kan veranderen.
Promovendus en hoofdauteur Han Nguyen zegt dat het team koos voor een compact ontwerp en onnodige delen wegliet. Ze werkten met Ken Houk (UCLA) en gebruikten computationele modellering om te verklaren waarom het molecuul energie kan vasthouden en jarenlang stabiel blijft zonder het opgeslagen vermogen te verliezen. Het molecuul gedraagt zich als een verdraaide veer: een trigger zoals een kleine hoeveelheid warmte of een katalysator brengt het terug en dan komt warmte vrij.
Het nieuwe materiaal heeft veel toepassingen. Omdat het oplost in water, kan het over daktegels heen stromen om overdag op te laden en in tanks opgeslagen worden voor nachtelijke verwarming. Mogelijkheden zijn off-grid verwarming bij kamperen en residentiële waterverwarming.
Moeilijke woorden
- zonne-energie — energie die door zonlicht wordt geleverd
- modificeren — iets veranderen zodat het anders werktgemodificeerd
- molecuul — zeer klein deeltje van een stof
- binding — samenhang tussen atomen in een molecuulchemische bindingen
- inspireren — een idee of model halen uit iets andersgeïnspireerd
- modellering — rekenen en simuleren om iets te voorspellencomputationele modellering
- katalysator — stof die een chemische reactie versnelt zonder zelf te veranderen
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Zou je zo'n materiaal gebruiken om je huis te verwarmen? Waarom wel of niet?
- Welke voordelen zie je aan opladen op daktegels en opslag in tanks voor later gebruik?
- Welke mogelijke problemen of nadelen kan dit materiaal volgens jou hebben?
Gerelateerde artikelen
Sociale media geven vroege signalen van ontheemding
Onderzoekers vinden dat berichten op sociale media vroegtijdige signalen kunnen geven van bevolkingsbewegingen tijdens crises. De studie onderzoekt methoden om te voorspellen wanneer en waar mensen verplaatsen en vergelijkt meerdere casussen en datasettypen.