اكتشف باحثون من جامعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بالضبط كيف أن المادة المعروفة باسم ديثرنيوم فلوفالين، والتي تم تحضيرها في عام 1996، قادرة على تخزين الحرارة وإطلاقها بناء على طلبنا.
اكتشف باحثون من جامعة ماساتشوستس للتكنولوجيا بالضبط كيف أن المادة المعروفة باسم ديثرنيوم فلوفالين، والتي تم إعدادها في عام 1996، قادرة على تخزين الحرارة وإطلاقها بناء على طلبنا. ستمكن هذه المعرفة الجديدة من اكتشاف مركبات مماثلة تعتمد على مواد شائعة وأرخص من الروثينيوم، والتي يمكن استخدامها في المستقبل في تطوير البطاريات القابلة لإعادة الشحن التي تخزن الحرارة بدلاً من الكهرباء.
ويخضع المنفصل لتغير هيكلي في الشكل بعد امتصاصه لأشعة الشمس، ثم يرتفع بعد ذلك إلى حالة طاقة أعلى، حيث يظل مستقرًا إلى أجل غير مسمى. عندما يتفاعل المعزول في الحالة المثارة مع كمية صغيرة من المحفز أو الحرارة، فإنه يعود إلى حالته الأصلية مع إطلاق الحرارة.
ومع ذلك، اكتشف فريق البحث أن الآلية أكثر تعقيدًا من ذلك بقليل. وقال جيفري غروسمان، أستاذ الهندسة في قسم علوم وهندسة المواد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "اتضح أن هناك خطوة وسيطة تلعب دورا حاسما في هذه الآلية". في هذه المرحلة المتوسطة يشكل الانفصال تكوينًا متوسطًا شبه مستقر يقع بين الحالتين المعروفتين. وقال الباحث: "كانت هذه النتيجة غير متوقعة". تساعد العملية المكونة من خطوتين في تفسير سبب استقرار السبيكة، ولماذا يمكن عكس العملية بسهولة، ولماذا لم يؤدي استبدال معدن الروثينيوم بعناصر أخرى إلى النتائج المرجوة. في الواقع، يوضح الباحث الرئيسي، أن هذه العملية يمكن أن تتيح إعداد "بطارية حرارية قابلة لإعادة الشحن" قادرة على تخزين وإطلاق الحرارة الناتجة عن ضوء الشمس أو الخزانات الحرارية الأخرى.
ويشير الباحث في الأساس إلى أن الوقود المكون من مركب خاص - فولفالين ديروثينيوم - "قادر على إطلاق حرارة بمقدار مائتي درجة مئوية، وهي كمية كافية لتدفئة منازلنا، أو حتى تشغيل محرك ينتج الكهرباء. "
وبالمقارنة مع طرق الطاقة الشمسية الأخرى، يشير الباحث إلى أن "طريقتنا تستخدم العديد من مزايا الطاقة الحرارية الشمسية، ولكنها تخزن الحرارة على شكل وقود متاح للاستخدام. وهذه الطريقة قابلة للعكس تمامًا، ويكون الوقود الناتج ثابتًا لفترة أطول من الوقت. ويمكن استخدامه أينما نريد، حسب الحاجة.
يمكنك تعريض الوقود للشمس، وشحنه بالحرارة، ثم استخدام تلك الحرارة، وتعريض المادة مرة أخرى للشمس لإعادة شحنها بالحرارة. يشير الباحث إلى أن عيب استخدام معدن الروثينيوم النادر والمكلف لا يزال يمثل عنق الزجاجة في هذه الطريقة، ولكن الآن بعد أن تم فهم الآلية الأساسية للنشاط المعزول بشكل صحيح، سيكون من الأسهل العثور على مواد أخرى بنفس القدرة . ويضيف الباحث أن هذه العزلة "هي مادة خاطئة، لكنها تثبت أن الطريقة ممكنة".
ويوضح الباحث أنه في الخطوة التالية، سيحاول فريق العلماء استخدام مزيج من عمليات المحاكاة الحاسوبية والخبرة الكيميائية وقواعد البيانات لعشرات الملايين من المواد المعروفة للعثور على مرشحين آخرين يتمتعون ببنية مماثلة ولكن بقدرة محسنة، أو توفر أو توفر أكبر. أقل تكلفة. "أعتقد تمامًا أنه عندما فهمنا كيفية عمل هذه المادة، سنكون قادرين على العثور على مواد أخرى تعمل بطريقة مماثلة"، يقول كبير الباحثين مقتنعًا.
تعليقات 2
رائعة كما هو الحال دائما،
شكر
نأمل أن تكون ناجحة. في هذه الأثناء، هناك الكثير من الكلام - مثل الرمال، وفقراء العالم ليس لديهم ما يأكلونه. نحن بحاجة إلى إيجاد نموذج طاقة أكثر نجاحا للبشر