Inginerii chinezi au dezvoltat un material revoluționar din lemn de balsa, capabil să stocheze energia solară și să o elibereze chiar și pe timpul nopții. Această inovație promite să aducă o contribuție semnificativă la sectorul energiei regenerabile, depășind limitările panourilor solare tradiționale. Studiul a fost publicat în revista Advanced Energy Materials.
Problema principală a panourilor solare convenționale este dependența lor de lumina solară directă. Odată cu dispariția acesteia, producția de energie se oprește. Soluțiile existente, precum stocarea în baterii, prezintă limitări și costuri. Noua tehnologie dezvoltată în China propune o abordare inovatoare, utilizând lemnul ca material de bază pentru stocarea și eliberarea energiei.
Cum funcționează lemnul solar
Echipa de cercetători a modificat structura internă a lemnului de balsa, un material cu proprietăți unice. Primul pas a fost eliminarea ligninei, substanța care asigură rezistența lemnului. Astfel, a fost creată o structură poroasă, plină de canale microscopice. Aceste canale au fost apoi acoperite cu un strat subțire de fosforenă neagră, un material capabil să absoarbă lumina solară pe mai multe lungimi de undă și să o transforme în căldură.
Pentru a proteja fosforena, care se degradează rapid, cercetătorii au aplicat un strat protector special. Au adăugat, de asemenea, nanoparticule de argint pentru a îmbunătăți captarea luminii și un strat hidrofob, pentru a asigura rezistența materialului la condițiile meteo. Structura de lemn modificată a fost impregnată cu acid stearic, o ceară organică care stochează căldura. Aceasta se topește și acumulează energie la încălzire, iar la răcire se solidifică, eliberând energia stocată.
Testarea și eficiența materialului
Un aspect important al acestei tehnologii este eficiența ridicată a transferului de căldură, datorită modului în care se propagă prin fibra lemnului. Testele efectuate au demonstrat o eficiență fototermică de 91,27%, ceea ce indică o conversie eficientă a luminii în căldură. 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 s-a dovedit rezistent la factorii externi 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%.
Prin această tehnologie, cercetătorii propun o soluție promițătoare pentru utilizarea energiei solare, chiar și pe timpul nopții. Studiul deschide noi perspective în domeniul energiei regenerabile, oferind o alternativă sustenabilă și ecologică.
