Een speciale folie is in staat om energie van zonlicht op te slaan en op commando weer vrij te geven als warmte. Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) denken als toepassing aan het ijsvrij maken van ruiten.
Het gebruik van chemische reacties om warmte op te slaan is niet nieuw. Meestal gaat het om het vloeistoffen als opslagmedium, naar de onderzoeksgroep van prof. Jeffrey Grossman van de faculteit materiaalwetenschappen van het MIT wilde juist met vaste stof aan de slag (‘A new way to store solar heat’). Ze hadden daarbij de toepassing in een raam voor ogen.
Daarvoor was een materiaal nodig dat zich gemakkelijk laat ‘uitsmeren’ als een film, hoge temperaturen van rond de 70 °C kan weerstaan ( een raam in de zon kan heet worden), en de warmte op commando weer vrijgeeft.
Hogere energietoestand
Ze kwamen uit op een speciaal behandelde polymeer (azobenzeen, lees hier meer over deze ‘lichtschakelaar’). Onder invloed van UV-licht transformeert het materiaal in een hogere energietoestand. Een trigger, bijvoorbeeld een lokale verhitting of elektrische spanning, is voldoende om de energie in de vorm van warmte vrij te geven. De opslagcapaciteit bedraagt zo’n 20 Wh/kg. Dat is ongeveer de helft van wat een loodaccu kan opslaan. De dikte van het materiaal wordt wel beperkt doordat het licht er voldoende in moet binnendringen.
Omdat de film alleen het UV-licht absorbeert is hij min of meer transparant, overigens nog niet volledig. Het maakt het materiaal wel geschikt om in een raam te verwerken.
Tien graden
De groep van Grossman was in staat een film te maken in de orde van 50 – 100 µm dik, en kon daarmee een temperatuurverschil van zo’n tien graden tot stand te brengen. Belangrijk daarbij is dat de warmte in enkele tientallen seconden vrijkomt.
Als mogelijke toepassing denkt Grossman aan autoruiten. De film maakt dan deel uit van de tussenlaag die zorgt dat een autoruit niet versplinterd. Die autoruiten krijgen voldoende zon om de lichtgevoelige folie aan te slaan. Is de ruit bevroren, dan is een lokale verhitting van de folie of het aanbrengen van een elektrische spanning voldoende om de opgeslagen energie weer vrij het geven en de autoruit op te warmen. De tien graden is meestal genoeg om het ijs direct op de ruit te doen smelten, zodat het gemakkelijk is te verwijderen.
Het onderzoek van Grossman werd gefinancierd door onder meer autofabrikant BMW.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.