Uppvärmning står för nästan hälften av världens energibehov, varav två tredjedelar tillgodoses genom förbränning av fossila bränslen som naturgas, olja och kol. Solenergi är ett möjligt alternativ, men samtidigt som vi har blivit något bra på att lagra solel i litiumjonbatterier är vi inte så bra på att lagra värme.
För att lagra värme i dagar, veckor eller månader måste energi fångas i molekylära bindningar som kan frigöra värmen senare när det behövs. Denna speciella strategi för kemiska problem kallas molekylär solvärme (MOST) energilagring. Det förblev nästa stora grej i decennier, men slog aldrig riktigt fast.
I en nyligen publicerad Science-artikel visar ett team av forskare från University of California, Santa Barbara och UCLA ett genombrott som i slutändan kan leda till den mest effektiva energilagringen.
DNA-koppling
Fram till nu har de flesta energilagringslösningar lidit av dålig prestanda. Molekylerna lagrade antingen inte tillräckligt med energi, bröts ned för snabbt eller krävde giftiga lösningsmedel för att vara opraktiska. För att hitta en väg kring dessa problem tog ett team under ledning av kemisten Han P. Nguyen vid University of California, Santa Barbara, inspiration från de genetiska skador som orsakats av solbränna. Tanken var att lagra energi med hjälp av en reaktion som liknar den där ultraviolett ljus skadar DNA.
När du tillbringar mycket tid på stranden kan ultraviolett ljus med hög energi göra att intilliggande baser i ditt DNA (tymin, T i den genetiska koden) binder samman. Detta bildar en struktur som kallas en (6-4) lesion. När lesionerna utsätts för mer UV-ljus vrids de till ännu mer bisarra former som kallas ”Dewar”-isomerer. Inom biologi är detta ganska dåliga nyheter. Dewar-isomerer orsakar veck i dubbelhelix-spiralen av DNA, vilket kan störa DNA-kopiering och orsaka mutationer och cancer.
För att motverka denna effekt, (6-4) under evolutionen, bildades specifika enzymer som kallas fotolyaser för att söka upp lesioner och återställa dem till en säker och stabil form.
