Energia elektryczna z drewna. Naukowcy stworzyli nową technologię

Naukowcy opracowali prosty i jednocześnie przyjazny dla środowiska proces wytwarzania energii elektrycznej z drewna. Pozyskany w ten sposób prąd może zasilić niewielki wyświetlacz LCD, a także czujniki stosowane w medycynie.

drewnoDrewno ma wiele zastosowań
Źródło zdjęć: © Pixabay
Karolina Modzelewska

Zespół ekspertów z Empa i ETH Zurich pod kierownictwem Ingo Burgerta od dawna poszukuje nowych zastosowań dla drewna. Do tej pory udało im się przekształcić je w niezwykle trwały i wodoodporny materiał, a obecnie starają się pozyskać z niego energię elektryczną, o czym informują na łamach czasopisma naukowego "Science Advances".

Energia elektryczna z drewna

Wytwarzanie prądu z drewna jest możliwe za sprawą efektu piezoelektrycznego. Jak możemy przeczytać na łamach portalu SciTechDaily, "piezoelektryczność oznacza, że ​​napięcie elektryczne jest wytwarzane w wyniku elastycznej deformacji ciał stałych". W takich przypadkach na powierzchni materiału pojawiają się ładunki elektryczne pod wpływem naprężeń mechanicznych.

Drewno samo w sobie nie jest zbyt elastyczne, dlatego naukowcy poddali je specjalnej obróbce chemicznej. Polegała ona na usunięciu z niego ligniny, czyli tzw. delignifikacji. Lignina, to oprócz hemicelulozy i celulozy jeden z podstawowych budulców tego materiału.

- Lignina jest tym, czego drzewo potrzebuje przede wszystkim, aby urosnąć na dużą wysokość. Nie byłoby to możliwe bez ligniny jako substancji stabilizującej, która łączy komórki i zapobiega wypaczaniu sztywnych włókien celulozowych – wyjaśnił Ingo Burgert w rozmowie z SciTechDaily.

Ligninę usuwa się poprzez umieszczenie drewna w mieszaninie nadtlenku wodoru i kwasu octowego. Roztwór rozpuszcza ligninę i pozostawia drewniany szkielet z warstw celulozy, który przypomina białą gąbkę. Jest on bardzo elastyczny. Można go w łatwy sposób rozciągać lub ścisnąć do niewielkich rozmiarów.

W trakcie badań naukowcy przetestowali powstałą w ten sposób drewnianą kostkę, której bok miał długość około 1,5 centymetra. Została ona poddana blisko 600 cyklom obciążeń. Materiał wykazał niesamowitą stabilność. Przy każdej kompresji naukowcy obserwowali powstawanie napięcia około 0,63 V.

Nowe zastosowanie drewnianych materiałów

W kolejnych testach eksperci wykazali, że 30 takich drewnianych kostek, które odkształcają się za sprawą nacisku masy ciała dorosłego człowieka, może oświetlić prosty wyświetlacz LCD. Przetestowali też możliwości wykorzystania kostki jako czujnika ciśnienia na ludzkiej skórze. Okazało się, że bardzo dobrze się sprawdza w przypadku zastosowań biomedycznych.

Naukowcy poszli o krok dalej i zmodyfikowali proces delignifikacji w taki sposób, aby nie wymagał użycia szkodliwych dla środowiska chemikaliów. Zastosowali naturalnie występujące grzyby Ganoderma applanatum, które "delikatnie rozkładają ligninę i hemicelulozę w drewnie". Dodatkowo proces można łatwo kontrolować w laboratorium.

Technologia wymaga dopracowania, ale eksperci mają nadzieję, że w przyszłości jej zastosowanie pozwoli stworzyć drewnianą podłogę wytwarzającą energię elektryczną lub czujniki mierzące funkcje życiowe. Naukowcy prowadzą już rozmowy z potencjalnymi partnerami, dzięki którym technologia może być dostępna na skalę przemysłową.

Wielkie wichury. Czy staną się naszą codziennością?

Źródło artykułu: WP Tech
Wybrane dla Ciebie
Problem w otoczeniu Słońca. O tym zagrożeniu wiemy niewiele
Problem w otoczeniu Słońca. O tym zagrożeniu wiemy niewiele
Wszystko jasne. Berlin zdecydował w sprawie F-35
Wszystko jasne. Berlin zdecydował w sprawie F-35
Prywatny teleskop kosmiczny? Mauve pomoże poszukiwać drugiej Ziemi
Prywatny teleskop kosmiczny? Mauve pomoże poszukiwać drugiej Ziemi
Muffiny z krwią wołową. Tak wpływają na organizm
Muffiny z krwią wołową. Tak wpływają na organizm
Dla Rosjan ten system to rewolucja. Wojsko Polskie już takim dysponuje
Dla Rosjan ten system to rewolucja. Wojsko Polskie już takim dysponuje
Kosmiczne osiągnięcie. SpaceX wysłał na orbitę 10 000 Starlinków
Kosmiczne osiągnięcie. SpaceX wysłał na orbitę 10 000 Starlinków
Terroryzował południową Ukrainę. W końcu go zniszczyli
Terroryzował południową Ukrainę. W końcu go zniszczyli
Sum gigant. Mierzył prawie 3 metry długości
Sum gigant. Mierzył prawie 3 metry długości
W piątek trzynastego. Potężna planetoida ekstremalnie blisko Ziemi
W piątek trzynastego. Potężna planetoida ekstremalnie blisko Ziemi
Tajemnicze sarkofagi w Ukrainie. Pełnią bardzo ważną funkcję
Tajemnicze sarkofagi w Ukrainie. Pełnią bardzo ważną funkcję
Zamówili niemal setkę F-35. Przemyśleli to i stawiają USA nowe warunki
Zamówili niemal setkę F-35. Przemyśleli to i stawiają USA nowe warunki
Problemy rosyjskiej floty podwodnej. Od "kulejącego okrętu" do "pływającej Hiroszimy"
Problemy rosyjskiej floty podwodnej. Od "kulejącego okrętu" do "pływającej Hiroszimy"