Un sistema solar térmico molecular (MOST) soluble en agua y en estado sólido como combustible solar renovable

Área de la Ciencia:

• Soluciones energéticas sostenibles
• Química
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La energía solar es intermitente y requiere soluciones de almacenamiento eficientes.
• El almacenamiento de energía solar térmica molecular (MOST) utiliza sistemas moleculares reversibles.
• Los sistemas MOST existentes se enfrentan a limitaciones de concentración y estabilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de almacenamiento de energía térmica solar molecular sostenible.
• Para lograr altas concentraciones en soluciones de agua neutra y MOST en estado sólido.
• Evaluar la estabilidad, la liberación de energía y la reciclabilidad del sistema MOST.

Principales métodos:

• Se utilizan pares norbornadieno-cuadriciclano para el almacenamiento de energía MOST.
• Se logra la preparación fotoquímica de isómeros de alta energía en soluciones concentradas.
• Se ha investigado la estabilidad del almacenamiento, la reconversión catalizada y la liberación de calor.
• Evaluación del rendimiento del sistema tanto en soluciones acuosas como en estado sólido.

Principales resultados:

• Se han preparado con éxito isómeros de alta energía en soluciones de agua neutra de 1,64 M.
• Estabilidad de almacenamiento demostrada de hasta 1,9 años para el mejor compuesto.
• Se consigue una concentración de hasta 3 M en soluciones acuosas y estabilidad en estado sólido.
• Se observa una liberación de calor eficiente (ΔT de 39,6 K) y una recuperación de material con una alta resistencia a la fatiga.
• Liberación de calor macroscópica tanto en estado sólido como en estado disuelto.

Conclusiones:

• Desarrolló un sistema de almacenamiento de energía térmica solar molecular altamente concentrado y estable.
• Aplicabilidad práctica demostrada de la tecnología MOST en soluciones acuosas y en estado sólido.
• Destacó el potencial de almacenamiento de energía solar eficiente y reciclable utilizando pares de norbornadieno-cuadriciclanos.