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pte20201204002 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

MOFs speichern Sonnenenergie vier Monate

Wissenschaftler bestrahlen mit Azobenzol beladenene DMOF1-Moleküle mit ultraviolettem Licht


Metallorganische Gerüste speichern solare Energie (Foto: J. Trampert/pixelio.de)
Metallorganische Gerüste speichern solare Energie (Foto: J. Trampert/pixelio.de)

Lancaster (pte002/04.12.2020/06:05) - Forscher der Lancaster University http://lancaster.ac.uk fangen Solarenergie in einem Metallorganischen Gerüst (MOF) ein und speichern diese über vier Monate. MOFs sind poröse Moleküle, die Metalle und organische Bestandteile enthalten. Dabei ist das von den Briten genutzte MOF von Forschern der University of Kyoto http://kyoto-u.ac.jp/en eigentlich für eine völlig andere Anwendung entwickelt worden.

Wie in gespannter Feder

Der britische Chemiker John Griffin wollte prüfen, ob sich das Material DMOF1 der Japaner auch für die Energiespeicherung eignet. Er belud dessen Poren mit Azobenzol, der Stammsubstanz zahlreicher synthetischer Farbstoffe, das aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff besteht. Es kann Licht höchst effektiv absorbieren. Dabei wird laut Griffin quasi ein Schalter umgelegt - die aufgenommene Energie werde gespeichert wie in einer Feder, die sich spannen lässt. Diese molekulare Maschine entspannt sich durch einen äußeren Impuls wie Licht oder Wärme und gibt Energie ab.

Das Forscher-Team hat die mit Azobenzol beladenen DMOF1-Moleküle mit ultraviolettem Licht bestrahlt, dessen Energie gespeichert wurde. Genutzt werden kann diese Energie, wenn die Moleküle leicht erwärmt werden. Dann schnellt die "Feder" in ihre Ausgangsposition zurück und gibt mehr Wärme ab als für diesen Effekt benötigt wird.

Schnelles Abtauen von Scheiben

Andere Materialien, die Energie in ähnlicher Form speichern, geben diese ohne äußere Einwirkung meist nach Stunden, allenfalls nach Tagen wieder ab, sind Griffin zufolge also für eine Energiespeicherung eher ungeeignet. Der Chemiker kann sich jedoch vorstellen, DMOF1 auch als Dünnschichtmaterial einzusetzen, etwa auf den Windschutzscheiben von Autos. Wenn sie vereist sind, genügt ein elektrischer Impuls, um die gespeicherte Energie in Form von Wärme freizusetzen und das Eis blitzschnell abzutauen.

(Ende)
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