Ingineri chinezi au dezvoltat o metodă inovatoare de a stoca energia solară în lemn, permițând generarea de electricitate chiar și pe timpul nopții. Această descoperire, publicată în revista Advanced Energy Materials, ar putea reprezenta un pas important în direcția utilizării eficiente și sustenabile a energiei solare. Cercetătorii au modificat structura lemnului de balsa pentru a crea un material multifuncțional capabil să capteze căldura și să o elibereze ulterior, generând electricitate.
Cum funcționează lemnul solar
Echipa de cercetători a pornit de la lemnul de balsa, pe care l-au modificat la nivel microscopic. Primul pas a fost eliminarea ligninei, substanța care conferă lemnului rezistență. Astfel, a fost creată o structură poroasă formată din canale microscopice. Aceste canale au fost apoi acoperite cu foi subțiri de fosforenă neagră, un material care absoarbe lumina solară și o transformă în căldură. Pentru a proteja fosforena, degradabilă în aer, oamenii de știință au aplicat un strat protector.
Ulterior, au fost adăugate nanoparticule de argint pentru a îmbunătăți captarea luminii. Un strat hidrofob a fost aplicat pentru a asigura rezistența materialului la apă și condiții meteo. Structura de lemn de balsa modificată a fost impregnată cu acid stearic, o ceară organică care stochează căldura. Când acesta este încălzit, materialul se topește și acumulează energie, iar când se răcește, se solidifică și eliberează energia stocată.
Eficiența și rezistența materialului
Un aspect important al eficienței acestui material este modul în care căldura se propagă de-a lungul fibrelor de lemn, facilitând transferul rapid către un generator extern. Testele au demonstrat o eficiență fototermică de 91,27%, indicând o conversie ridicată a luminii în căldură utilă. Materialul a reușit să stocheze 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 a demonstrat rezistență la factorii de deteriorare ai lemnului expus, precum focul, bacteriile și ciupercile. Stratul hibrid a redus rata de eliberare a căldurii cu 27,4% și cantitatea totală de căldură degajată cu 31,2%. De asemenea, materialul a avut eficiență împotriva bacteriilor E. coli și S. aureus.
Viitorul energiei solare
Această inovație promite o soluție practică pentru utilizarea energiei solare pe termen lung. Cercetătorii subliniază că această abordare oferă o platformă scalabilă și prietenoasă cu mediul în ceea ce privește captarea energiei solare termice. Studiul deschide noi perspective în domeniul energiei regenerabile, propunând o alternativă sustenabilă și eficientă pentru stocarea și utilizarea energiei solare.
Sursa: Descopera
