(H2N2)-Mặc dù các tấm pin mặt trời có khả năng chuyển đổi các tia nắng mặt trời thành điện năng để sử dụng ngay, nhưng việc lưu giữ nguồn năng lượng này để sử dụng về sau vẫn đang được tính toán. Các nhà khoa học đã chuyển sang hướng nghiên cứu việc lưu giữ năng lượng mặt trời bằng phương pháp nh
iệt-hóa học.
Năm2010, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra hóa chất fulvalene diruthenium hoàn toàn có khả năng lưu giữ năng lượng hiệu quả ở mức trung bình. Nhưng hóa chất này lại có chứa ruthenium, nguyên tố hiếm và đắt đỏ. Đến nay, một trong số các nhà khoa học cũng tại MIT đã chế tạo một loại vật liệu lưu giữ mới giá thành rẻ hơn và có khả năng lưu giữ nhiều năng lượng hơn.
Nhìn chung, ưu điểm của phương pháp lưu giữ nhiệt – hóa học là các hóa chất có thể được lưu giữ trong thời gian dài mà không bị bất cứ tổn thất năng lượng nào. Các hóa chất phù hợp không chứa ruthenium đắt tiền, nhưng lại có xu hướng suy giảm chỉ trong một vài chu kỳ lưu giữ.
PGS Jeffrey Grossman thuộc MIT, trưởng nhóm nghiên cứu thực hiện năm 2010, đã phát triển thứ gì đó tốt hơn. Ông và TS Alexie Kolpak kết hợp các ống nano cacbon với hợp chất azobenzene, kết quả cho ra đời một hóa chất có giá rẻ hơn fulvalene diruthenium và có mật độ năng lượng thể tích khoảng 10.000 lần. Nói cách khác, hóa chất này có thể lưu giữ nhiều năng lượng hơn trong không gian hẹp hơn.
Kolpak khẳng định, mật độ năng lượng của hóa chất giống như của pin lithium-ion. Bằng cách sử dụng các phương pháp sản xuất theo công nghệ nano, hóa chất còn có thể kiểm soát độc lập cả số năng lượng có thể được lưu giữ và thời gian lưu giữ.
Hệ thống hoạt động nhờ các phân tử ống nano cacbon có chức năng azobenzene, thay đổi về cấu trúc khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và có khả năng giữ ở trạng thái đó vĩnh viễn. Tuy nhiên, khi có một tác nhân kích thích như chất xúc tác hoặc thay đổi nhiệt độ thì các phân tử lại trở về hình dạng trước đó, giải phóng năng lượng được lưu giữ dưới dạng nhiệt. Lượng nhiệt đó có thể được sử dụng trực tiếp cho hệ thống sưởi ấm hoặc dùng để phát điện. Trong khi đó, các phân tử sẵn sàng để sạc lại.
Grossman cho rằng, bạn đã có một loại vật liệu vừa chuyển đổi vừa lưu giữ năng lượng. Vật liệu này không bị suy giảm, và có giá rẻ.
Hoahocngaynay.com
Nguồn NASATI/Gizmag
