Drewno konstrukcyjne wytwarza energię elektryczną podczas suszenia

Naukowcy opracowali nowy sposób pozyskiwania energii elektrycznej z suszącego się drewna.

Słoje popękanego drewna
fot. Depositphotos

Poprzez majstrowanie przy drobnych szczegółach w drewnie, inżynierowie ze Szwecji wymyślili interesujący nowy sposób pozyskiwania energii elektrycznej. Technologia wykorzystuje naturalne procesy, które już zachodzą podczas suszenia drewna, ale doładowuje je, aby wychwycić wystarczającą ilość energii elektrycznej do zasilania diod LED i innych małych urządzeń.

Zobacz też: Plastik roślinny – mocny jak PET i rozkłada się na cukry!

Prowadzone przez nanoinżynierów KTH Royal Institute of Technology badania koncentrują się na sekwencji zdarzeń, które rozgrywają się, gdy drewno staje się mokre, a następnie wysycha. Proces nazywany transpiracją, ma miejsce we wszystkich roślinach, gdy woda przepływa przez nie, a następnie odparowuje, i faktycznie wytwarza niewielkie ilości bioelektryczności.

Poprzednie próby wychwytywania i wykorzystania tej energii elektrycznej były utrudnione przez niską gęstość mocy, ale autorzy uważają, że rozwiązali ten problem poprzez przeprojektowanie ścian komórek drewna. Dzięki nowatorskiej obróbce z udziałem wodorotlenku sodu zespół był w stanie stworzyć wysoce porowate wersje o większej powierzchni i większej przepuszczalności wody przez ścianę komórkową.

Skutkuje to większym ładunkiem powierzchniowym i transportem wody przez materiał, co poprawia jego zdolność do wytwarzania energii elektrycznej. Można to było dodatkowo zwiększyć poprzez precyzyjne dostrojenie poziomu pH drewna.

Porównaliśmy porowatą strukturę zwykłego drewna z materiałem, który poprawiliśmy pod względem powierzchni, porowatości, ładunku powierzchniowego i transportu wody. Nasze pomiary wykazały, że wytwarzanie energii elektrycznej jest 10 razy wyższe niż w przypadku naturalnego drewna.

— powiedział Yuanyuan Li
Naukowcy z KTH Royal Institute of Technology opracowali wersje drewna, które mogą wytwarzać użyteczne ilości energii elektrycznej, z naturalną wersją materiału widoczną po lewej stronie.
Naukowcy z KTH Royal Institute of Technology opracowali wersje drewna, które mogą wytwarzać użyteczne ilości energii elektrycznej, z naturalną wersją materiału widoczną po lewej stronie.

W swojej obecnej formie drewno inżynieryjne może dostarczyć 1 wolta i moc wyjściową 1,35 mikrowata na centymetr kwadratowy. Jest w stanie działać na tym poziomie przez dwie do trzech godzin i wytrzymać 10 cykli nawadniania, zanim wydajność zacznie spadać. Potrzeba więcej pracy, aby technologia naprawdę znalazła praktyczne zastosowanie, ale naukowcy są podekscytowani jej potencjałem.

W tej chwili możemy obsługiwać małe urządzenia, takie jak lampa LED czy kalkulator. Gdybyśmy chcieli zasilić laptopa, potrzebowalibyśmy około jednego metra kwadratowego drewna o grubości około jednego centymetra i około 2 litrów wody. W normalnym gospodarstwie domowym potrzebowalibyśmy o wiele więcej materiałów i wody, dlatego potrzebne są dalsze badania.

— mówi Li

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Advanced Functional Materials.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: KTH Royal Institute of Technology | New Atlas
zdjęcie wykorzystane we wpisie od Depositphotos