Mokslininkai siekia neįmanomo: sukūrė molekulę, kuri pakeis energetikos rinką

Paskelbė Karolina Žukaitė
4 min. skaitymo
Ląstelė. Pixabay nuotr.

Nuo laikų, kai saulės baterijos stebino pasaulį ir žadino optimizmą, iki naujausių švarios energijos gamybos proveržių – tarptautinis energetikos sektorius nuolat evoliucionuoja. Dabar dėmesį patraukė DNR forma įkvėpta inovacija, kuri kelia klausimą: ar įmanoma saulės šviesą sukaupti metams ar net ilgiau?

2025-ieji atsinaujinančiai energetikai tapo išskirtiniais. Pirmą kartą istorijoje atsinaujinantys šaltiniai sudarė beveik 90 proc. visų naujų elektros gamybos pajėgumų, prijungtų prie pasaulinio tinklo. Europos Sąjungoje saulės ir vėjo elektrinės pagamino daugiau energijos nei visi iškastiniu kuru paremti sprendimai kartu sudėjus.

Tuo pat metu geopolitinė įtampa, įskaitant karinius veiksmus Artimuosiuose Rytuose, primena, kad pasaulis vis dar remiasi nafta ir prireikus yra pasirengęs panaudoti strategines naftos atsargas, siekiančias milijonus barelių.

Nors nafta išlieka svarbi pasaulinės energetikos dalis, investicijų srautai pastaruoju metu labiau krypsta į žaliąją energetiką. Skelbiama, kad pernai į švarios energijos sektorių iš viso buvo investuota apie 2 trilijonus JAV dolerių.

Rinkoje gausu elektros gamybos sprendimų, o daugeliui žmonių vis realesnė tampa svajonė bent iš dalies atsijungti nuo nacionalinių tinklų – tam pasitarnauja sparčiai tobulinamos ant stogų montuojamos saulės elektrinės. Vis dėlto net ir saulės energetika susiduria su reguliaciniais iššūkiais.

Nepaisant to, saulės energija išlieka ryškiausia atsinaujinančios energetikos kryptis. Tai iš tiesų globalus sektorius: „Kinija“ dominuoja saulės modulių gamyboje ir, vertinama, pagamina apie 90 proc. pasaulio saulės baterijų.

Saulės energijos taikymas plečiasi ir už energetikos ribų – pavyzdžiui, aviacijoje eksperimentuojama su energijos perdavimu lazeriu, kai saulės energija nukreipiama į ant žemės esantį švyturį.

Naują postūmį gali suteikti tyrimas „Molecular solar thermal energy storage in Dewar pyrimidone beyond 1.6 MJ/kg“, publikuotas žurnale „Science“. Jame pristatoma teorija, kuri, tyrėjų teigimu, artimiausiais metais gali iš esmės pakeisti požiūrį į saulės energijos kaupimą.

Tyrimo autoriai nurodo, kad galima sukurti itin efektyvią energijos sugavimo ir kaupimo sistemą, paremtą cheminiu procesu, įkvėptu žmogaus DNR spiralės formos. Mechanizme naudojama piridono pagrindu sukurta molekulė, kuri, veikiama saulės šviesos, elgiasi tarsi itin maža energijos baterija – sugeria fotonų energiją ir gali ją laikyti metų metus. Struktūra primena DNR heliksą.

Šis pasiekimas svarbus tuo, kad pagerina ankstesnius molekulinių saulės šiluminės energijos kaupimo sistemų rodiklius: teigiama, jog sistema gali sukaupti ir vėliau atiduoti daugiau nei 1,6 MJ/kg švarios energijos, tiesiogiai gautos iš saulės.

Viena didžiausių saulės energetikos problemų iki šiol buvo efektyvus pagamintos energijos saugojimas. Dalis energijos prarandama ją perduodant į kaupimo sistemas, tokias kaip baterijos, o net ir pažangiausi sprendimai turi veikimo ribas.

Kalifornijos universiteto ir Brandeis universiteto komandos nurodo radusios būdą, kaip sistemoje sukauptą šilumą nesudėtingai paversti elektra: tam siūloma paprasta cheminė procedūra, į kurią įtraukiamas rūgštinis katalizatorius.

Augant elektros kainoms, vis daugiau žmonių ieško galimybių sumažinti sąskaitas ir tapti mažiau priklausomi nuo tinklų. Saulės elektrinės dažnai įvardijamos kaip vienas pigiausių kelių šios vizijos link.

Kol kas lieka atviras klausimas, kaip greitai DNR įkvėpta molekulinė technologija gali pereiti iš laboratorijos į praktinį pritaikymą ir kokią realią įtaką ji turės saulės energijos rinkai artimiausiais metais.

Dalintis šiuo straipsniu
Komentarų: 0

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *