Ingineri chinezi au dezvoltat o metodă ingenioasă de a transforma lemnul într-un material capabil să producă energie solară, chiar și după lăsarea întunericului. Studiul, publicat în revista Advanced Energy Materials, prezintă o modalitate inovatoare de a stoca energia solară sub formă de căldură, eliberând-o ulterior pentru a genera electricitate.

Cum funcționează „lemnul solar”?

Echipa de cercetători a modificat structura internă a lemnului de balsa, un material ușor și ușor de prelucrat, la mai multe niveluri. Prin eliminarea ligninei, substanța care „leagă” fibrele lemnului, au creat o structură poroasă. Canalele microscopice rezultate au fost apoi acoperite cu foi subțiri de fosforenă neagră, un material capabil să absoarbă lumina solară și să o transforme în căldură. Datorită instabilității fosforenei în aer, cercetătorii au aplicat un strat protector pe bază de acid tanic și ioni de fier. Ulterior, au adăugat nanoparticule de argint pentru a îmbunătăți captarea luminii și un strat hidrofob pentru rezistența la intemperii.

După procesul de modificare, structura a fost impregnată cu acid stearic, o ceară de origine biologică, care are rolul de a stoca căldura. Această ceară se topește și acumulează energie când este încălzită, iar când se răcește, eliberează energia stocată. Astfel, lemnul modificat poate funcționa ca un acumulator termic, eliberând energia înmagazinată chiar și după ce soarele a apus.

Eficiență și rezistență

Un avantaj major al acestei tehnologii este eficiența ridicată a transferului de căldură, datorită modului în care căldura se propagă de-a lungul fibrei lemnului. Testele efectuate au arătat o eficiență fototermică de 91,27%. De asemenea, materialul a demonstrat capacitatea de a stoca 175 kilojouli de energie per kilogram. Conectat la un generator termolectric, lemnul modificat a produs până la 0,65 volți.

Dincolo de performanța energetică, „lemnul solar” s-a dovedit rezistent la factori externi precum focul, bacteriile și ciupercile. Stratul hibrid îmbunătățește siguranța la incendiu, reducând rata de eliberare a căldurii și cantitatea totală de căldură degajată. Cercetătorii au subliniat că materialul are și eficiență împotriva Escherichia coli și Staphylococcus aureus.

Viitorul energiei solare

Această inovație reprezintă un pas important în direcția soluțiilor durabile pentru utilizarea energiei solare. Prin abordarea problemei stocării energiei, cercetătorii deschid noi posibilități pentru utilizarea pe scară largă a energiei solare, chiar și în perioadele fără soare. Cercetările continuă, iar rezultatele obținute până în prezent sugerează potențialul semnificativ al acestei tehnologii.