Sonnenenergie gespeichert in molekularen Schaltern

In naher Zukunft könnten neue molekulare Konzepte dazu beitragen, die stark steigende Nachfrage nach erneuerbaren Energien zu befriedigen. Neben den etablierten Technologien zur Energie­speicherung, wie zum Beispiel Batterien oder Power-to-X, erlauben molekülbasierte Verfahren auf der Basis molekularer Schalter einfache Speicherlösungen auf kleiner Skala und können so die etablierten Technologien sinnvoll ergänzen.

Ein besonders vielversprechendes molekulares Konzept sind sogenannte ‚Molekulare solar­thermische Systeme‘ (MOST). Die MOST-Technologie kombiniert auf faszinierend einfache Weise die Konversion, die Speicherung und die Freisetzung von Sonnenenergie in einem einzigen Molekül. Die Idee basiert auf molekularen Photoschaltern, die photochemisch in einen hochenergetischen Zustand gebracht werden und so die Sonnenenergie für lange Zeit speichern können. Diese chemisch gespeicherte Energie kann dann bei Bedarf freigesetzt werden.

In einer aktuellen Publikation berichten acht führende Forschungsgruppen aus sechs Ländern, darunter Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg über neueste Entwicklungen auf diesem faszinierenden Forschungsgebiet. Die Arbeit gibt einen Überblick über die zugrundeliegenden Ideen, neue Strategien für das molekulare Design und mögliche Konzepte zur Anwendung der Technologie.

Originalpublikation

Z. Wang, P. Erhart, T. Li, Z.-Y. Thang, D. Sampedro, Z. Hu, H. A. Wegner, O. Brummel, J. Libuda, M. B. Nielsen and K. Moth-Poulsen, Storing energy with molecular photoisomers Joule, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.11.001.

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