ابداع ترکیب شیمیایی جدیدی برای رسیدن به انرژی تجدیدپذیر

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینمگ، پژوهشگران دانشگاه ویرجینیای غربی (WVU)، ترکیب شیمیایی جدیدی ابداع کرده‌اند که می‌تواند راه را برای رسیدن به انرژی تجدیدپذیر هموار کند.

این ترکیب، نوعی فتوسنسیتایزر (photosensitizer) است؛ بدین معنی که می‌تواند واکنش‌های شیمیایی را در مواجهه با نور، تقویت کند. این ترکیب، کاربردهای بسیاری برای بهبود کارایی فناوری‌های جدید از پنل‌های خورشیدی مولد الکتریسیته گرفته تا تلفن‌های همراه به دنبال خواهد داشت. این فناوری‌ها در حال حاضر، به فلزات مانند ایریدیم و روتنیم نیاز دارند تا کار خود را انجام دهند اما ذخیره محدود این فلزات در جهان موجب می‌شود که دستیابی به آن‌ها دشوار و پرهزینه باشد.

کارستن میلزمن (Carsten Milsmann)، استادیار شیمی دانشگاه ویرجینیای غربی گفت: ما دریافتیم که تلاش‌های کمی در رابطه با بررسی فلزات فراوانی مانند تیتانیوم و زیرکونیوم صورت گرفته است، زیرا کار کردن با این فلزات معمولا ساده نیست. فلزات پرهزینه به خاطر داشتن ویژگی‌های شیمیایی مطلوب که به‌سادگی کاربرد و بررسی آن‌ها منجر می‌شود، همیشه بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرند. ما امیدواریم که بتوانیم این روال را تغییر دهیم.

ترکیب جدیدی که این گروه پژوهشی ابداع کرده‌اند، از فلز زیرکونیوم ساخته‌شده که فراوان‌تر و دستیابی به آن ساده‌تر است؛ به همین دلیل گزینه‌ای پایدار و مقرون‌به‌صرفه به شمار می‌رود. این ترکیب جدید می‌تواند ثبات خود را در شرایط گوناگونی مانند هوا، آب و تغییرات دما حفظ کند؛ درنتیجه کار کردن با آن در محیط‌های گوناگون، بسیار ساده است.

ازآنجاکه این ترکیب می‌تواند نور را به انرژی الکتریکی تبدیل کند، شاید بتوان از آن در ابداع پنل‌های خورشیدی کارآمدتر نیز استفاده کرد.

میلزمن ادامه داد: مشکل بیشتر پنل‌های خورشیدی این است که در روزهای ابری، خوب کار نمی‌کنند. این پنل‌ها نسبتا مقرون‌به‌صرفه و کم‌هزینه هستند و طول عمر بالایی دارند؛ اما برای داشتن عملکرد درست، به نور زیادی نیاز دارند. یکی از راه‌حل‌های این مشکل، تهیه پنل‌های حساس به رنگ است که در آن‌ها، یک ترکیب رنگی می‌تواند نور را برای تولید الکتریسیته در همه شرایط آب و هوایی جذب کند.

از سوی دیگر، شاید این ترکیب را بتوان در دیودهای آلی منتشرکننده نور نیز استفاده کرد که انرژی الکتریکی را به نور تبدیل می‌کنند و به معکوس شدن عملکرد پنل خورشیدی منجر می‌شوند. این ویژگی موجب می‌شود که این ترکیب، یک منبع بالقوه نور برای تولید نمایشگرهای کارآمدتر تلفن همراه باشد.

میلزمن اضافه کرد: بسیاری از نمایشگرهای تلفن همراه، ایریدیم را شامل می‌شوند که یک ترکیب مهم پرهزینه است. مزیت دیود منتشرکننده نور این است که بیشتر انرژی آن، به نور تبدیل می‌شود. منابع نور در گذشته کافی نبودند، زیرا فقط مقدار کمی از انرژی دریافتی را به نور تبدیل می‌کنند.

گام بعدی پژوهشگران این است که ترکیب جدید خود را به‌صورت محلول در آب ارائه دهند تا شاید بتوان از آن در حوزه زیست‌پزشکی نیز استفاده کرد.

این پژوهش، در مجله Nature Chemistry به چاپ رسید.