Prohnutý anthracen může sloužit jako úložiště sluneční energie

Ukládání energie je dnes velmi žádaným směrem výzkumu. Nově publikovaná práce představuje využití substituovaného anthracenu a jeho izomerace k ukládání sluneční energie.

Anthracen – aromatická molekula skládající se ze tři kondenzovaných benzenových kruhů v přímém uspořádání.
Aromatické sloučeniny – planární, cyklické molekuly nebo ionty, jejichž počet π-elektronů splňuje podmínku 4n+2 (Hückelovo pravidlo).
Dewarův benzen – bicyklický izomer benzenu.
Izomerizace – chemická reakce, při které se molekula přemění na molekulu s jinou strukturou, ale stejným prvkovým složením.

Benzen, Dewarův benzen a anthracen

Publikace v časopise Chem popisuje využití vhodně substituovaného anthracenu, který má z prostorových důvodů prohnutý tvar (na rozdíl od anthracenu, který je rovinný) k ukládání sluneční energie. Substituent je v poloze 9 a je dostatečně velký, aby způsobil prohnutí původně planární struktury anthracenu.[1,2]

Po dopadu slunečního záření dochází k vratné izomeraci za vzniku tzv. Dewarova anthracenu. Tzn. že u prostředního cyklu dojde k přesunu π-elektronů za vzniku bicyklické struktury. Velice důležitý je fakt, že vzniklý izomer je stabilní po dostatečně dlouhou dobu, takže ho lze opravdu využít ke skladování energie. Uloženou energii pak uvolní ve formě tepla, jako impuls ke zpětné izomeraci lze využít zahřátí nebo ozáření systému.

Schéma izomerace substituovaného anthracenu

Pro praktickou aplikace je důležité i to, že použitý substituovaný anthracen je kapalný, takže není potřeba využívat rozpouštědlo a zůstává zachována maximální možná hustota uložení energie.

Odkazy

  1. Curved anthracenes for visible-light photon energy storage via Dewar isomerization
  2. Curved molecules store sunlight as chemical energy and release heat on demand
  3. Anthracen na Wikipedii
  4. Dewarův benzen na Wikipedii

Leave a Reply

Tento web používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak data z komentářů zpracováváme.