В МТИ разработали новый вид «тепловых батарей»
Ученые из МТИ нашли эффективный способ хранения солнечной энергии. Дублированный полимер AzoPMA позволит создать «тепловую батарею», которая сможет высвобождать энергию по запросу.
Пример «тепловой батареи» — бассейн, который прогревается в солнечный августовский день, а вечером начинает высвобождать тепло в атмосферу. Команда ученых из МТИ во главе с химиком Дхандапани Венкатараманом, открыла полимер AzoPMA, который может хранить в 200 раз больший объем тепла, нежели вода.
Принцип действия этого полимера заключается в том, что его молекулы могут переключаться между двумя состояниями. Когда полимер нагревается, они расширяются и вмещают большое количество тепла. Однако если перестать его нагревать и посветить на него лампой (можно использовать и другой триггер), то молекулы уменьшаются и начинают освобождать «лишнее» тепло.
Это напоминает поведение молекул воздуха: летом благодаря более высокой температуре нижние слои атмосферы могут вмещать большее количество влажности, нежели в зимний период. Таким образом, относительная (но не абсолютная) влажность летом часто бывает выше, а зимой — ниже.
В то же время, ученый-материаловед из МТИ Джеффри Гроссман, добился впечатляющих успехов в использовании другого типа теплового хранилища. Он создал жировое соединение, которое плавится при нагревании, но не замерзает при сильном охлаждении. Оно остается в жидком состоянии, пока на него не посветят синим светодиодом, после чего материал резко освобождает тепло.
Исследователи считают, что их разработки помогут в развивающихся странах. Так, индийская компания Tata изучает вопрос замены неэкологичных и небезопасных деревенских печей на «термопечи».
«Или представьте, что вы накапливаете тепло, пока поднимаетесь в гору, а потом освобождаете его, и готовите себе еду в палатке», — говорит Венкатараман. «Тепловые батареи» также можно встроить в ткань куртки или носков, и освободить тепло по команде ночью, когда нужно будет согреться.
Кроме того, термальные батареи могут быть объединены в большие хранилища для обогрева целых домов или распределены в виде тонких пленок на дорогах, крышах и лобовых стеклах автомобилей, где они могут быстро растопить снег. Подобным применением заинтересовалась компания BMW, которая изучает вопрос вместе с Гроссманом.
Как только технология хранения тепла дорастет до практического применения, возможно всего через десять лет, Гроссман ожидает появления множества новых устройств. «Тепловые батареи сегодня — это электрические батареи столетие назад, — говорит он. — Есть захватывающие области применения, о которых мы только сейчас начинаем узнавать».
Когда наводнения, засухи и аномальная жара становятся все более распространенными явлениями, архитекторы и специалисты по ландшафтному дизайну предлагают новые способы адаптации крупных городов к новым климатическим условиям. В частности, в Германии и в Китае разрабатывают стратегии использования дождевой воды для охлаждения зданий.
войдите, используя
или форму авторизации