Inginerii au dezvoltat un tip de lemn care poate genera electricitate chiar și după apus, o inovație promițătoare pentru stocarea energiei solare. Cercetătorii chinezi au modificat structura lemnului de balsa pentru a crea un material multifuncțional capabil să capteze căldura solară și să o transforme în energie. Rezultatele studiului au fost publicate în revista Advanced Energy Materials.
Cum funcționează lemnul solar
Procesul implică modificarea structurii interne a lemnului la nivel microscopic. Prin eliminarea ligninei, substanța care leagă fibrele lemnului, a rezultat o structură poroasă. Canalele microscopice formate au fost apoi acoperite cu foi subțiri de fosforenă neagră, un material care absoarbe lumina solară și o transformă în căldură. Pentru a preveni degradarea rapidă a fosforenei, oamenii de știință au aplicat un strat protector.
Au fost adăugate nanoparticule de argint pentru a îmbunătăți captarea luminii și un strat hidrofob pentru a menține materialul uscat. Ulterior, materialul a fost impregnat cu acid stearic, o ceară biologică ce stochează căldura. Aceasta se topește și acumulează energie când este încălzită și o eliberează prin solidificare.
Eficiența și rezistența lemnului modificat
Eficiența ridicată a materialului se datorează modului în care căldura se propagă de-a lungul fibrei lemnului, facilitând transferul către un generator extern. Testele arată că materialul a atins o eficiență fototermică de 91,27% într-un simulator solar, convertind aproape toată lumina absorbită în căldură utilă. De asemenea, poate stoca 175 kilojouli de energie per kilogram. Conectat la un generator termolectric, lemnul modificat a produs până la 0,65 volți.
Pe lângă performanța energetică, materialul s-a dovedit rezistent la factorii externi obișnuiți, precum focul, bacteriile și ciupercile. Stratul hibrid îmbunătățește siguranța la incendiu, reducând rata de eliberare a căldurii și cantitatea totală de căldură degajată.
Viitorul energiei solare
Acest tip de lemn solar reprezintă o soluție promițătoare pentru utilizarea energiei solare chiar și după apus. Cercetătorii consideră că acesta poate reprezenta o platformă scalabilă și prietenoasă cu mediul. Prin această inovație, se deschide calea către sisteme energetice mai eficiente și mai sustenabile.
Sursa: Descopera
