Ученые из Массачусетского технологического института разрабатывают новый химический состав, который может поглощать тепло от солнца или других источников, хранить его в течение определенного периода времени, а затем отпускать его контролируемым образом при воздействии света. Ожидается, что материал с фазовым изменением, сделанный из смеси жирных кислот и органических соединений, будет храниться и поставляться людям в развивающихся странах в будущем, устройство, которое можно использовать на солнечной батарее, которая поглощает солнечную энергию в течение дня и Свободно ночью.
GraceHan, postdoc MIT, содержит новое соединение, которое может использоваться как тепловая батарея.
Ученые и инженеры заинтересованы в потенциальном применении материалов с фазовым изменением, которые могут поглощать или выделять большое количество тепла (или наоборот), поскольку они изменяются от твердого тела к жидкости, технология, которая может использоваться для регулирования тепла здания и создания «Горячие батареи» и горячий кофе даже во время езды.
Принцип использования материалов с изменением фазы как источника тепла прост: например, когда кубики льда меняются от твердой к жидкой воде, они должны поглощать определенное количество тепла, поэтому снег не тает внезапно в необычно теплый день, и почему Одна из причин, по которой кубики льда в холодильнике охлаждают напиток больше, чем кубики из нержавеющей стали.
Как воски, жирные кислоты и расплавленные соли трудность материалов с изменением фазы заключается в том, как они меняют свою фазу при разумной температуре, остаются жидкими в течение длительного времени и выделяют тепло по мере необходимости. Второй материал требует толстой изоляции, а третий Необходимо использовать материалы с фазовым изменением, которые могут выделять энергию с небольшим нагревом или контактировать с катализатором.
Исследование, проведенное MIT postdocs Грейс Хан и Хуашань Ли и Джеффри Гроссман, по сути представляет небольшие молекулы, которые действуют как фотосинтезы для переходов фазового перехода (здесь, используя трис жирные кислоты, азобензол-допанты И тридециловый эфир).
Эту форму химической энергии можно поддерживать в течение длительного времени, пока она не активируется светом.
Этот гибридный материал сжижается при нагревании, но при воздействии ультрафиолетового света он может оставаться жидким даже при охлаждении, что означает, что большая часть тепла блокируется в этом соединении 200 джоулей), что уже хорошо подходит для материалов с заменой органических фаз.
С другой стороны, это вызывает вылечивание жирных кислот и материалов с изменением фазы и высвобождает энергию, что, по мнению исследователей, делает его хорошо подходящим как «химическая тепловая ячейка», которая выделяет тепло по требованию, Хранение более 10 часов, но есть возможности для улучшения.
В настоящее время материалы изменения фазы MIT находятся в стадии доказательной концепции, но он способен обрабатывать изменения температуры 10 ° C (18 ° F) не только для использования в солнечных плитах, но также для сушки зерновых культур или Утилизация рециркулирующей установки или транспортных средств для последующего использования.
Подробная информация об исследовании опубликована в недавнем выпуске Nature Communications.
