הדבר הגדול הבא באנרגיה סולארית יכול להיות מיקרוסקופי.
מדענים מ-MIT ואוניברסיטת הרווארד המציאו דרך לאגור אנרגיית שמש במולקולות שניתן לנצל לאחר מכן כדי לחמם בתים, מים או להשתמש בהם לבישול.
החלק הטוב ביותר: המולקולות יכולות לאגור את החום לנצח ולעשות שימוש חוזר אינסופי תוך פליטת גזי חממה. מדענים נותרו דרך רחוקה בבניית מכונת החום התמידית הזו, אך הם הצליחו במעבדה להוכיח את כדאיות התופעה הנקראת Photowitching.
"חלק מהמולקולות, הידועות כ-photowitches, יכולות ללבוש אחת משתי צורות שונות, כאילו היה להן ציר באמצע", אמרו חוקרי MIT בהצהרה עלמאמר שפורסם בכתב העת Nature Chemistry. "חשיפתם לאור השמש גורמת להם לספוג אנרגיה ולקפוץ מתצורה אחת לאחרת, אשר לאחר מכן יציבה לפרקי זמן ארוכים".
כדי לשחרר את האנרגיה הזו כל שעליכם לעשות הוא לחשוף את המולקולות לכמות קטנה של אור, חום או חשמל וכשהן חוזרות לצורה האחרת הן פולטות חום. "למעשה, הם מתנהגים כסוללות תרמיות נטענות: לוקחות אנרגיה מהשמש, מאחסנות אותה ללא הגבלת זמן, ואז משחררות אותה לפי דרישה", אמרו המדענים.
החוקרים השתמשו בחומר מיתוג תמונות שנקרא anאזובנזן, הצמדת המולקולות למצעים של ננו-צינוריות פחמן. האתגר: אריזת המולקולות מספיק צמודות זו לזו כדי להשיג צפיפות אנרגיה מספקת ליצירת חום שמיש.
נראה כי החוקרים נכשלו כאשר הם הצליחו לארוז רק פחות ממחצית ממספר המולקולות הנדרשות כפי שצוין בהדמיית מחשב קודמת של הניסוי.
אבל במקום להגיע לעלייה צפויה של 30% בצפיפות האנרגיה, הם ראו עלייה של 200%. התברר שהמפתח לא היה כל כך אריזה של מולקולות אזובנזן בחוזקה על ננו-צינוריות פחמן בודדות, כמו אריזה של הננו-צינורות צמודות זו לזו. הסיבה לכך היא שמולקולות האזובנזן יצרו "שיניים" על ננו-צינוריות הפחמן, שהשתלבו בשיניים על ננו-צינורות סמוכות. התוצאה הייתה המסה הדרושה לכמות שימושית של אחסון אנרגיה.
משמעות הדבר היא ששילובים שונים של מולקולות ומצעים למעבר תמונות עשויים להשיג אחסון אנרגיה זהה או גדול יותר, על פי החוקרים.
אז איך יעבוד אחסון סולארי מולקולרי אם ניתן למסחר את הטכנולוגיה? טימותי קוצ'רסקי, המחבר הראשי של העיתון ופוסט דוקטורט ב-MIT והרווארד, אמר ל"אטלנטיק" שככל הנראה האחסון יקבל צורה נוזלית, שתהיה קלה לשינוע.
"זה גם יאפשר טעינה על ידי הזרמת החומר ממיכל אחסון דרך חלון או צינור שקוף החשוף לשמש ולאחר מכן למיכל אחסון אחר, שם החומר יישאר עד שיידרש", אמר קוצ'רסקי באימייל. "כך אפשר לאגור את החומר הטעון לשימוש כשהשמש לא זורחת".
מחברי המאמר מדמיינים שניתן להשתמש בטכנולוגיה במדינות שבהן רוב האנשים מסתמכים על שריפת עצים או גללים לבישול, מה שיוצר רמות מסוכנות של זיהום אוויר בתוך הבית, מוביל לכריתת יערות ותורם לשינויי אקלים.
"לבישול סולארי, יש להשאיר את המכשיר בחוץ בשמש במהלך היום", אומר קוצ'רסקי. "עיצוב אחד שיש לנו עבור יישום כזה הוא אך ורק מונע על ידי כוח הכבידה - החומר זורם ממיכל אחד למשנהו. קצב הזרימה מוגבל כך שהוא נחשף לשמש מספיק זמן כדי שהוא ייטען במלואו. לאחר מכן, כשיגיע הזמן לבשל ארוחת ערב, לאחר שקיעת השמש, כיוון הזרימה הפוך, שוב מונע על ידי כוח הכבידה, והצד הנגדי של ההתקנה משמש כמשטח הבישול."
"כשהחומר זורם בחזרה למיכל הראשון, הוא עובר ליד זרז מקובע שמפעיל את תהליך שחרור האנרגיה, מחמם את משטח הבישול", הוא מוסיף.
גרסאות אחרות של מכשיר כזה יכולות לשמש לחימום מבנים.
