Vinduesfilm kunne udjævne indendørstemperaturen ved hjælp af solenergi

En vinduesfilm med et specialdesignet molekyle kunne være i stand til at tage kanten af ​​den værste middagsvarme og i stedet fordele den jævnt fra morgen til aften. Molekylet har den unikke evne til at fange energi fra solens stråler og frigive den senere som varme. Det viser forskere ved Chalmers Tekniske Universitet. Sverige, i det videnskabelige tidsskrift Avanceret Videnskab .

På solrige sommerdage kan det være lidt uudholdeligt at opholde sig indendørs eller i biler. Varmen stråler ind og skaber en ubehagelig høj temperatur for mennesker, dyr og planter. Brug af energikrævende systemer som aircondition og ventilatorer betyder at bekæmpe den termiske energi med andre energiformer. Forskere på Chalmers Tekniske Universitet foreslår i stedet en metode, der udnytter varmen og fordeler den jævnt over en længere periode.

Når deres specialdesignede molekyle bliver ramt af solens stråler, fanger det fotoner og ændrer samtidig form - det isomeriseres. Når solen holder op med at skinne på vinduesfilmen, frigiver molekylerne varme i op til otte timer efter solen er gået ned.

"Målet er at skabe et behageligt indendørsmiljø, selv når solen er på sit varmeste, uden at forbruge energi eller at skulle lukke os inde bag persienner. Hvorfor ikke få mest muligt ud af den energi, vi får gratis i stedet for at prøve at bekæmpe den, siger kemiker Kasper Moth-Poulsen, hvem leder forskningen.

Ved daggry, når filmen ikke har absorberet nogen solenergi, er den gul eller orange, da disse farver er det modsatte af blå og grøn, som er det lysspektrum, som forskerne har valgt at fange fra solen. Når molekylet fanger solenergi og isomeriseres, den mister sin farve og bliver derefter helt gennemsigtig. Så længe solen skinner på filmen, fanger den energi, hvilket betyder, at der ikke trænger så meget varme gennem filmen og ind i rummet. I skumringen, når der er mindre sollys, varme begynder at blive frigivet fra filmen, og den vender gradvist tilbage til sin gule nuance og er klar til at fange sollys igen den følgende dag.

"For eksempel, lufthavne og kontorkomplekser skal kunne reducere deres energiforbrug og samtidig skabe et mere behageligt klima med vores film, da de nuværende varme- og kølesystemer ofte ikke holder trit med hurtige temperaturudsving, siger Moth-Poulsen.

Molekylet er en del af et koncept, som forskerholdet kalder MEST, som står for Molecular Solar Thermal Storage. Tidligere præsenterede holdet et energisystem til huse baseret på det samme molekyle. I så fald - efter at solenergien var blevet fanget af molekylet - kunne den lagres i en længere periode, som fra sommer til vinter, og så brugt til at opvarme et helt hus. Forskerne indså, at de kunne forkorte skridtet til påføring ved også at optimere molekylet til en vinduesfilm, hvilket også ville skabe bedre forhold for det lidt mere komplekse energisystem til huse.

Hvad forskerne stadig mangler at gøre, er at øge koncentrationen af ​​molekylet i filmen, samtidig med at filmens egenskaber bevares. og sænke prisen på molekylet. Men ifølge Moth-Poulsen er de meget tæt på denne innovation.

"Trinnet til at anvende vores film er så kort, at det kan ske meget snart. Vi er på et meget spændende stadie med MOST, " han siger.