p Armazenar energia solar é o desafio central que os pesquisadores de energia enfrentam. Juntamente com as soluções tradicionais, como células solares ou baterias, conceitos químicos criativos para armazenamento de energia estão abrindo caminho para oportunidades totalmente novas. As reações intramoleculares estão tornando possível transformar a energia solar e armazená-la em uma única molécula. Isso pode formar a base para a construção de células solares de armazenamento de energia. p A eletricidade de uma fonte de energia renovável, como o sol ou o vento, só está disponível quando o vento sopra ou o sol brilha, e é extremamente difícil armazenar qualquer eletricidade excedente. Novos conceitos são necessários - e pesquisadores do Departamento de Química e Farmácia da FAU contam com conceitos químicos para armazenamento de energia.

p Em dois projetos conjuntos, os cientistas estão explorando novas idéias para usar moléculas para armazenar energia solar e estão investigando moléculas e processos que permitem que a energia seja armazenada com eficiência e liberada de maneira controlada quando necessário. É até concebível que a energia química armazenada possa ser convertida diretamente em energia elétrica.

p A pesquisa é baseada no chamado sistema de armazenamento de norbornadieno-quadriciclano. O norbornadieno (NBD) e o quadriciclano (QC) são hidrocarbonetos e vêm sendo discutidos entre os especialistas como candidatos potenciais para o armazenamento de energia solar há algum tempo. Sob a influência da luz, uma reação dentro da molécula de norbornadieno é desencadeada, fazendo com que a molécula se transforme em quadriciclano. A reação produz uma densidade de energia semelhante à de uma bateria de alto desempenho. Graças a esta propriedade, quadriciclano também é conhecido como "combustível solar".

p O subprojeto com foco no armazenamento fotoquímico e magnetoquímico e na liberação de energia solar em compostos orgânicos filtrados é liderado pelo Prof. Dr. Dirk Guldi e pelo Prof. Dr. Andreas Hirsch. Os cientistas estão trabalhando na produção de vários novos grupos de derivados de NBD e QC. Além disso, eles estão investigando sistematicamente a influência de fotossensibilizadores e aceitadores de elétrons, bem como de solventes e campos magnéticos neste processo. O objetivo de longo prazo dos pesquisadores é criar um ciclo de combustível de sistema fechado para sistemas de armazenamento molecular.

p Prof. Dr. Julien Bachmann, O Prof. Dr. Jörg Libuda e o Dr. Christian Papp estão trabalhando juntos no subprojeto com foco na liberação catalítica e eletroquímica de energia solar armazenada em compostos orgânicos filtrados. Os cientistas estão desenvolvendo novos sistemas catalisadores e eletrodos que podem ser usados ​​para converter energia química diretamente em energia elétrica. Eles pretendem provar o conceito por trás do princípio funcional usando superfícies de limite híbridas com uma estrutura eletrônica adequada, estrutura química e estabilidade eletroquímica.

p Os resultados de ambos os subprojetos podem formar a base para a construção de uma célula solar de armazenamento de energia. A eletricidade gerada pela energia solar pode ser armazenada de forma inteligente e usada com alta eficiência graças às reações intramoleculares.