Inginerii chinezi au dezvoltat un lemn special care poate stoca energie solară și o poate elibera chiar și pe timpul nopții, o soluție promițătoare pentru problema stocării energiei solare. Cercetătorii au modificat structura lemnului de balsa pentru a crea un material multifuncțional capabil să absoarbă lumina solară, să o transforme în căldură și să o stocheze, permițând ulterior producerea de electricitate.
Cum funcționează „lemnul solar”
Echipa de cercetare a început prin eliminarea ligninei, o componentă naturală a lemnului, lăsând în urmă o structură poroasă. Aceste canale microscopice au fost apoi acoperite cu un strat subțire de fosforenă neagră, un material care absoarbe lumina pe mai multe lungimi de undă și o transformă în căldură. Pentru a proteja fosforena, oamenii de știință au aplicat un strat protector. Pentru a maximiza captarea luminii, au adăugat nanoparticule de argint, iar pentru rezistență la intemperii, un strat hidrofob.
O ceră biologică, acidul stearic, a fost utilizată pentru stocarea căldurii. Materialul se topește și acumulează energie când este încălzit, iar când se răcește, se solidifică și eliberează energia stocată. Această metodă permite stocarea energiei solare sub formă de căldură, pentru a fi utilizată ulterior.
Performanțe și beneficii
Eficiența termică a materialului este ridicată, datorită modului în care căldura se propagă de-a lungul fibrei lemnului, facilitând transferul rapid către un generator extern. Testele au demonstrat o eficiență fototermică de 91,27% într-un simulator solar, cu o capacitate de stocare de 175 kilojouli de energie per kilogram. Conectat la un generator termolectric, lemnul modificat a produs până la 0,65 volți.
Dincolo de performanța energetică, materialul a prezentat o rezistență sporită la factorii de mediu, precum focul, bacteriile și ciupercile. Stratul hibrid a redus rata de eliberare a căldurii cu peste 27% și cantitatea totală de căldură degajată cu peste 31%. De asemenea, a demonstrat eficiență împotriva unor bacterii comune.
Prin abordarea problemelor legate de stocarea energiei solare, cercetătorii propun o soluție inovatoare pentru utilizarea energiei solare în orice moment al zilei și al nopții. Studiul a fost publicat în revista Advanced Energy Materials.
