Британские учёные продвинулись в создании теплового аккумулятора, который способен поменять подход к отоплению домов
Опубликовал: FIELD LINE, 4-12-2020, 02:38, Наука / В мире, 649, 0
Пришла зима и холода, что потребует резкого увеличения расходов на обогрев домов и квартир. А было бы здорово запасть летом дармовое тепло и даже не всегда приятную жару, чтобы зимой с толком распорядиться накопленным. К сожалению, сегодня наиболее эффективным, но очень сложным и масштабным решением остаются подземные накопительные бассейны с водой, но они очень дорогие и потому не распространены. Британские учёные решили обратить к инновационным материалам.
Один из MOF-материалов под электронным микроскопом. Источник изображения: CSIRO
В поисках наиболее эффективного накопления световой или тепловой энергии для последующего длительного расхода в холодные месяцы британские учёные из Ланкастерского университета провели серию обнадёживающих экспериментов с так называемыми металлоорганическими каркасными материалами (MOF). Материалы MOF характеризуются высокой пористостью, что означает наличие чрезвычайно большой внутренней поверхности и высочайшей способностью к абсорбции.
В своём новом исследовании учёные проверили, насколько хорошо MOF-материалы, в частности — DMOF1, могут хранить энергию. В качестве накопителя энергии провели опыт с азобензолом. Это соединение под воздействием обычного ультрафиолетового излучения меняет молекулярную форму — как бы сгибается в пружину. В этом состоянии азобензол поглощается порами металлоорганического каркасного материала и в таком сжатом состоянии может находиться там годами (в эксперименте подтверждено хранение молекулы без изменения четыре месяца).
Две формы состояния молекулы азобензола. Источник изображения: Википедия
Небольшой «триггерный» нагрев материала заставляет молекулы азобензола переходить во второе и распрямлённое устойчивое состояние, что сопровождается значительным выбросом тепла, выше, чем «триггерное». Исследователи отмечают, что изученные в опыте материалы и соединения обладают низкой плотностью хранения тепла, поэтому их нельзя использовать в коммерческих целях. Но если долго и упорно искать нужные соединения, то можно создать тепловой аккумулятор, который многое изменит в подходах при реализации систем отопления зданий.
Один из MOF-материалов под электронным микроскопом. Источник изображения: CSIRO
В поисках наиболее эффективного накопления световой или тепловой энергии для последующего длительного расхода в холодные месяцы британские учёные из Ланкастерского университета провели серию обнадёживающих экспериментов с так называемыми металлоорганическими каркасными материалами (MOF). Материалы MOF характеризуются высокой пористостью, что означает наличие чрезвычайно большой внутренней поверхности и высочайшей способностью к абсорбции.
В своём новом исследовании учёные проверили, насколько хорошо MOF-материалы, в частности — DMOF1, могут хранить энергию. В качестве накопителя энергии провели опыт с азобензолом. Это соединение под воздействием обычного ультрафиолетового излучения меняет молекулярную форму — как бы сгибается в пружину. В этом состоянии азобензол поглощается порами металлоорганического каркасного материала и в таком сжатом состоянии может находиться там годами (в эксперименте подтверждено хранение молекулы без изменения четыре месяца).
Две формы состояния молекулы азобензола. Источник изображения: Википедия
Небольшой «триггерный» нагрев материала заставляет молекулы азобензола переходить во второе и распрямлённое устойчивое состояние, что сопровождается значительным выбросом тепла, выше, чем «триггерное». Исследователи отмечают, что изученные в опыте материалы и соединения обладают низкой плотностью хранения тепла, поэтому их нельзя использовать в коммерческих целях. Но если долго и упорно искать нужные соединения, то можно создать тепловой аккумулятор, который многое изменит в подходах при реализации систем отопления зданий.
