Znanstvenici su razvili 'super-drvo' koje pohranjuje sunčevu energiju

Znanstvenici iz Kine razvili su materijal koji bi mogao promijeniti način na koji koristimo sunčevu energiju. Riječ je o posebno obrađenom drvu koje ne samo da upija sunčevu svjetlost, nego je pretvara u toplinu i pohranjuje za kasniju upotrebu, čak i za proizvodnju električne energije.

Istraživanje, objavljeno u časopisu Advanced Energy Materials, temelji se na balzi. Ovo lagano i porozno drvo ima prirodnu strukturu ispunjenu sitnim kanalima, koji su se pokazali idealnima za prijenos i zadržavanje topline.

Ključ inovacije leži u načinu obrade. Znanstvenici su kemijski modificirali drvo kako bi stvorili izrazito poroznu strukturu, a zatim su u njega ugradili kombinaciju materijala poput crnog fosfora, metalnih spojeva i nanočestica srebra. Ta kombinacija omogućuje učinkovitu apsorpciju svjetlosti i njezinu pretvorbu u toplinu.

Kako bi se toplina zadržala, struktura drva ispunjena je stearinskom kiselinom, materijalom koji pripada skupini takozvanih fazno promjenjivih tvari. Kada se zagrije, ona se tali i pohranjuje energiju, a pri hlađenju je ponovno otpušta. Time se dobiva sustav koji istovremeno prikuplja, pohranjuje i oslobađa energiju.

Rezultati su impresivni. Materijal može pohraniti više od 175 kilodžula topline po kilogramu, uz učinkovitost pretvorbe svjetlosti u toplinu od preko 91 posto. Dodatno, toplina se kroz strukturu širi gotovo četiri puta učinkovitije nego u neobrađenom drvu.

Prava prednost dolazi nakon zalaska sunca. Pohranjena toplina polako se oslobađa, stvarajući temperaturnu razliku koja se može iskoristiti za proizvodnju električne energije. U kombinaciji s termoelektričnim generatorom, sustav je u laboratorijskim uvjetima proizveo napon do 0,65 volti bez izravnog sunčevog zračenja.

Osim energetske funkcije, materijal ima i praktične prednosti. Površina je prilagođena tako da odbija vodu i prljavštinu, a ujedno ima i antibakterijska svojstva. Važan je i sigurnosni aspekt, jer u slučaju požara ovo drvo oslobađa manje topline nego usporedivi materijali.

Ono što ovu tehnologiju čini posebno zanimljivom jest jednostavnost. Jedan materijal preuzima ulogu više komponenti, čime se smanjuje složenost i gubici u sustavu. Uz to, proces proizvodnje ne zahtijeva energetski intenzivne metode poput karbonizacije, što dodatno smanjuje troškove. Potencijal primjene je širok, od zgrada i manjih energetskih sustava do udaljenih područja bez stabilne mreže. Iako su potrebna dodatna testiranja u realnim uvjetima, rezultati pokazuju da bi "super-drvo" moglo postati važan dio budućih rješenja za pohranu energije.