Uniek molecuul ontwikkeld om zonne-energie op te slaan

De aarde ontvangt vele malen meer energie van de zon dan mensen kunnen gebruiken. Deze energie wordt geabsorbeerd

zonne-energieobjecten, zoals panelen,maar een van de uitdagingen van zonne-energie is het efficiënt opslaan ervan. Het is belangrijk dat er energie beschikbaar is als de zon niet schijnt. Dit bracht wetenschappers van de Universiteit van Linköping ertoe de mogelijkheid te onderzoeken om zonne-energie op te vangen en op te slaan in een nieuw molecuul.

Ons molecuul kan twee verschillende vormen aannemen: een oudervorm die energie uit zonlicht kan absorberen en een alternatieve vorm waarin de structuur van de oudervorm is veranderd om veel energie-intensiever te worden terwijl het stabiel blijft. Hierdoor kan het 'de energie van zonlicht efficiënt opslaan in een molecuul.

Bo Durbey, hoogleraar computationele natuurkunde aan de afdeling natuurkunde, scheikunde en biologie, Universiteit van Linköping

Het molecuul behoort tot een groep die bekend staat als"Moleculaire fotoschakelaars". Ze zijn altijd verkrijgbaar in twee verschillende vormen, isomeren, die verschillen in hun chemische structuur. Deze twee vormen hebben verschillende eigenschappen, en bij het door de LiU-onderzoekers ontwikkelde molecuul zit het verschil in de energie-inhoud. De chemische structuren van alle fotoschakelaars worden beïnvloed door de energie van licht. Dit betekent dat de structuur en dus de eigenschappen van de fotoschakelaar kunnen worden gewijzigd door deze te verlichten. Een van de mogelijke toepassingsgebieden voor lichtschakelaars is moleculaire elektronica, waarbij de twee vormen van het molecuul een verschillende elektrische geleidbaarheid hebben. Een ander gebied is fotofarmacologie, waarbij een vorm van het molecuul farmacologisch actief is en kan binden aan een specifiek doeleiwit in het lichaam, terwijl de andere inactief is.

De meeste chemische reacties beginnen binneneen toestand waarin het molecuul hoge energie heeft en vervolgens verandert in een laag-energetisch molecuul. In de nieuwe studie deden de onderzoekers het tegenovergestelde: een laag-energetisch molecuul wordt een hoogenergetische molecuul. "We verwachten dat het moeilijk zal zijn, maar we hebben aangetoond dat een dergelijke reactie zowel snel als efficiënt kan plaatsvinden", concluderen de wetenschappers.

Onderzoekers gaan nu onderzoeken hoe opgeslagen energie het beste kan worden vrijgemaakt uit de energierijke vorm van het molecuul.

Lees ook

De Andromeda-halo nadert onze melkweg. We vertellen je waarom het belangrijk is

Symptomen van coronavirus bij kinderen. Waar moet je op letten?

Het bleek dat de Maya-beschaving hun steden verliet