O echipă de cercetători din China a dezvoltat un tip de lemn care poate genera energie solară chiar și după apusul soarelui. Invenția ar putea reprezenta un pas important în direcția utilizării pe scară largă a energiei solare, depășind una dintre principalele sale limitări: dependența de lumină.
Cum funcționează „lemnul solar”
Cercetătorii au modificat structura internă a lemnului de balsa pentru a crea un material multifuncțional. Acesta are capacitatea de a absorbi lumina solară și de a o stoca sub formă de căldură. Ulterior, căldura acumulată poate fi eliberată, generând electricitate prin intermediul unui dispozitiv termoelectric.
Procesul implică mai multe etape. Primul pas a fost eliminarea ligninei, substanța care ține unite fibrele lemnului. Apoi, structura poroasă rezultată a fost umplută cu foi subțiri de fosforenă neagră, un material capabil să absoarbă lumina pe diverse lungimi de undă. Pentru a proteja fosforena, care se degradează rapid, s-a aplicat un strat protector. S-au adăugat, de asemenea, nanoparticule de argint pentru a îmbunătăți captarea luminii și un strat hidrofob pentru a asigura rezistența la intemperii.
După pregătirea structurii de bază, aceasta a fost impregnată cu acid stearic, o ceară de origine biologică. Acidul stearic are proprietatea de a stoca căldura, topindu-se atunci când este încălzit și eliberând energia acumulată atunci când se răcește.
Performanța și rezistența materialului
Testele efectuate au demonstrat eficiența ridicată a noului material. Într-un simulator solar, lemnul modificat a atins o eficiență fototermică de 91,27%. Aceasta înseamnă că o mare parte din lumina absorbită a fost convertită în căldură utilă. De asemenea, materialul a reușit să stocheze 175 kilojouli de energie per kilogram. Conectat la un generator termoelectric, lemnul a produs până la 0,65 volți.
Pe lângă performanța energetică, „lemnul solar” s-a dovedit rezistent la factori precum focul, bacteriile și ciupercile, care afectează frecvent structurile din lemn. Stratul hibrid aplicat a redus semnificativ riscul de incendiu.
Implicații pentru viitor
Această inovație deschide noi perspective în domeniul energiei regenerabile. Cercetătorii subliniază potențialul acestei platforme scalabile și ecologice pentru captarea avansată a energiei solare termice. Astfel, se face un pas spre utilizarea energiei solare și în timpul nopții.
Experimentele au demonstrat calitățile acestui material inovator. Echipa de cercetare a publicat rezultatele studiului în revista „Advanced Energy Materials”.
