Ученые из Нанкинского университета разработали уникальное покрытие, которое превращает стандартные окна в миниатюрные солнечные электростанции, при этом их внешний вид остается неизменным. Секрет в многослойных жидкокристаллических пленках СUSC, которые работают как солнечный концентратор: они улавливают свет и направляют его к краям стекла, где спрятаны миниатюрные фотоэлементы.

«Пленка обеспечивает высокий средний коэффициент пропускания видимого света — около 64,2% — и индекс цветопередачи — 91,3%. Это позволяет  собирать до 38,1% падающей энергии зеленого света», — рассказал доктор наук Дэвэй Чжан

При этом окна собирают солнечную энергию, оставаясь прозрачными и не искажая картинку за стеклом. В лабораторных испытаниях удалось достичь высокой эффективности: концентратор усиливает свет до 50 раз, что позволяет сократить площадь фотоэлементов на 75% и снизить стоимость производства энергии.

Покрытие можно наносить даже на уже существующие окна. Пассивное стекло превращается в активный генератор энергии. И это не футуризм — прототип уже работает и способен питать небольшие устройства, например, вентилятор или датчики. Если технология выйдет на массовый рынок, города буквально начнут собирать энергию через свои окна.

Больше интересной информации про топливо, нефть, энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Важно, что технология совместима с металлами — их добавление может вызывать микроволновые разряды, которые ещё больше ускоряют распад пластика и повышают температуру процесса.

Уже сегодня ученые разрабатывают промышленные установки, способные перерабатывать до 100 кг пластика в час. Предварительные расчёты показывают, что стоимость получаемого топлива может быть в несколько раз ниже рыночной цены на бензин.

Однако остаются и некоторые проблемы: точный контроль температуры, неравномерный нагрев и необходимость подбирать параметры под каждый тип отходов. Исследования продолжаются, но уже сейчас ясно — микроволновый пиролиз открывает новые горизонты в борьбе с пластиковым загрязнением и переходе к экономике замкнутого цикла.

Это не просто утилизация — это преобразование мусора в ресурс.

Об этом методе рассказала сотрудник Федерального исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семенова РАН Наталья Ковалева в журнале «Химическая безопасность».

Поддержание энергетической независимости США требует снижения зависимости от зарубежных поставок химикатов и топлива. Одним из способов диверсификации внутренних ресурсов является использование электролизеров на основе диоксида углерода для производства ценных прекурсоров, таких как этилен. Однако такие устройства до сих пор ограничивались низкой эффективностью, делая их энергоёмкими и дорогими.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Chem Catalysis, учёные из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) разработали новые полимерные чернила — иономеры, — которые контролируют движение газа и воды в электрохимических устройствах. Тщательная балансировка химического состава иономера повышает энергоэффективность процесса преобразования.

"Добавление правильного иономера снизило общее напряжение, необходимое для работы устройства", — сказал учёный LLNL Адитья Праджапати. "Это означает, что устройству требуется меньше электроэнергии для производства того же количества продукта".

Иономер — небольшая, но важная часть устройства. "Наше устройство состоит из нескольких тонких слоёв, где CO₂ поступает с одной стороны, и электричество запускает реакцию, превращая газ в этилен с помощью медного катализатора", — отметил научный сотрудник LLNL Николас Кросс.

Иономер наносится напылением на слой меди и регулирует состав поверхности катализатора, обеспечивая оптимальное поступление воды и CO₂. "Без него слишком много воды может затопить устройство, а слишком мало — замедлить реакцию", — пояснил учёный LLNL Максвелл Голдман. Это поддерживает баланс, снижая энергозатраты на производство этилена.

Команда прикрепила химические вещества к прочной полимерной основе и протестировала различные иономеры с разным водопоглощением. "Мы обнаружили, что влагосодержание иономера — мощный фактор, контролирующий производство этилена", — сказал учёный LLNL Крис Хан. "Слишком мало иономера приводит к перегреву, слишком много — к потере энергии. Правильный баланс обеспечил высокую производительность при низком напряжении".

Исследователи отметили, что улучшения стали возможны благодаря сочетанию химии полимеров, экспериментов и мультифизического моделирования. Они надеются, что работа послужит основой для разработки следующего поколения полимеров в электрохимических устройствах.

Публикация взята с сайта: https://www.cell.com/chem-catalysis/fulltext/S2667-1093(25)0...