Химические преобразователи солнечной энергии
План.
1.Общая ситуация.
2.Виды преобразователей солнечной энергии.
3.Норборнадиен — квадрициклан, как система преобразования солнечной энергии.
4.Заключение.
1.Общая ситуация.
Одним из основных факторов уровня развития общества, является его энергетическая база, причем потребности человечества в энергии удваиваются каждые 10−15 лет.
Современная энергетика является топливной и более чем на 90% базируется на использовании химических топлив на основе природных горючих ископаемых: нефти, угля, газов, продуктов их переработки. А как известно все эти ресурсы ограничены и будут в конце концов истощены. Такое положение определяет поиск новых источников энергии и получение на их основе синтетических топлив.
Такими альтернативными источниками являются океаническая, ветровая, вулканическая и, конечно же, солнечная энергии. Резервы солнечной энергии значительно превышают не только современные, но и будущие энергетические потребности человечества.
2.Виды преобразователей солнечной энергии.
Системы, аккумулирующие солнечную энергию, делятся на те, в которых используются физические теплоносители, и на системы, в которых используются неорганические вещества, способные к циклическим реакциям термического разложения- синтеза (оксиды, сульфаты, гидраты, карбонаты).
Далее другой тип устройств преобразует энергию излучения в электрическую, тепловую или энергию химических реакций, с использованием фотофизических или фотохимических процессов.
Рассмотрим методы преобразования солнечной энергии фотохимическими способами:
1.Наибболее эффективный способ преобразования энергии — фотосинтез;
2. Фотокаталитическое разложение воды под действием металлокомплексных соединений;
3. Создание фотокаталитических систем разложения воды.
Следующим методом являются химические системы, способные
аккумулировать солнечную энергию в виде энергии напряжения химических связей.
Преобразование выглядит следующим образом:
А↔В+ΔН.
Требования, которым должны удовлетворять фотохромный реагент, А и продукт В, а так же параметры процесса, сводятся к следущему:
— Прямая фотохимическая реакция должна характеризоваться высоким квантовым
выходом, обратная подвержена каталитическому ускорению или тепловому
инициированию;
— Должны соблюдаться условия экономической выгоды, экологической и производственной безопасности (А и В должны достаточно дешёвыми, доступными, нетоксичными, химически устойчивыми по отношению к атмосферной влаге и воздуху, взрывобезопасными;
— Процессы должны характеризоваться высокими степенями превращения и отсутствием побочных продуктов;