En fönsterfilm med en specialdesignad molekyl skulle kunna ta ut kanten av den värsta middagsvärmen och istället fördela den jämnt från morgon till kväll. Molekylen har den unika förmågan att fånga energi från solens strålar och frigöra den senare som värme. Det visar forskare vid Chalmers tekniska högskola, Sverige, i den vetenskapliga tidskriften Avancerad vetenskap .

Under soliga sommardagar kan det vara knappast outhärdligt att vistas inomhus eller i bilar. Värmen strålar in och skapar en obehagligt hög temperatur för människor, djur och växter. Att använda energikrävande system som luftkonditionering och fläktar innebär att man bekämpar den termiska energin med andra energiformer. Forskare vid Chalmers tekniska högskola föreslår en metod som tar tillvara värmen och fördelar den jämnt över en längre period istället.

När deras specialdesignade molekyl träffas av solens strålar fångar den fotoner och ändrar samtidigt form - den isomeriseras. När solen slutar skina på fönsterfilmen avger molekylerna värme i upp till åtta timmar efter att solen har gått ner.

"Målet är att skapa en trevlig inomhusmiljö även när solen är som varmast, utan att förbruka någon energi eller att behöva stänga in oss bakom persienner. Varför inte utnyttja den energi vi får gratis istället för att försöka bekämpa den, säger kemisten Kasper Moth-Poulsen, vem som leder forskningen.

I gryningen när filmen inte har absorberat någon solenergi är den gul eller orange, eftersom dessa färger är motsatsen till blått och grönt, vilket är det ljusspektrum som forskarna har valt att fånga från solen. När molekylen fångar solenergi och isomeriseras, den tappar sin färg och blir sedan helt genomskinlig. Så länge solen skiner på filmen fångar den energi, vilket gör att inte lika mycket värme tränger in genom filmen och in i rummet. I skymningen, när det är mindre solljus, värme börjar frigöras från filmen och den återgår gradvis till sin gula nyans och är redo att fånga solljus igen nästa dag.

"Till exempel, flygplatser och kontorskomplex ska kunna minska sin energiförbrukning samtidigt som vi skapar ett behagligare klimat med vår film, eftersom de nuvarande värme- och kylsystemen ofta inte hänger med i snabba temperaturfluktuationer, säger Moth-Poulsen.

Molekylen är en del av ett koncept som forskargruppen kallar MOST, som står för Molecular Solar Thermal Storage. Tidigare presenterade teamet ett energisystem för hus baserat på samma molekyl. I så fall – efter att solenergin hade fångats av molekylen – kunde den lagras under en längre period, som från sommar till vinter, och sedan brukade värma ett helt hus. Forskarna insåg att de kunde förkorta steget till applicering genom att optimera molekylen för en fönsterfilm också, vilket också skulle skapa bättre förutsättningar för det lite mer komplexa energisystemet för hus.

Vad forskarna fortfarande måste göra är att öka koncentrationen av molekylen i filmen samtidigt som filmens egenskaper bibehålls, och få ner priset på molekylen. Men enligt Moth-Poulsen är de väldigt nära denna innovation.

"Steget till att tillämpa vår film är så kort att det kan hända mycket snart. Vi är i ett mycket spännande skede med MOST, " han säger.