Drewniany nanogenerator energii elektrycznej
W tego rodzaju nanogenerator zamienili drewno naukowcy z Empa i ETH Zurich. Co więcej, okazało się, że może ono nie tylko generować użyteczną energię, ale także służyć jako bioczujnik. Ponadto, aby proces nie wymagał agresywnych środków chemicznych, zaczęto prowadzić prace nad wykorzystaniem w tym celu naturalnie występujących grzybów.
By wytwarzać energię elektryczną z drewna, w grę wchodzi tak zwany efekt piezoelektryczny. Piezoelektryczność można w skrócie wytłumaczyć, jako zdolność do generowania ładunku elektrycznego pod wpływem naprężeń mechanicznych. Przede wszystkim jednak drewno musi mieć odpowiednie właściwości. Bez specjalnej obróbki nie jest ono bowiem wystarczająco elastyczne.
Jianguo Sun, doktorant z zespołu Burgerta, zastosował proces chemiczny będący podstawą różnych „uszlachetnień” drewna, które zespół podjął w ostatnich latach. Proces ten to delignifikacja. Aby przekształcić drewno w materiał, który można łatwo odkształcać, ligninę należy przynajmniej częściowo „wydobyć”. Osiąga się to poprzez umieszczenie drewna w mieszaninie nadtlenku wodoru i kwasu octowego. W tej kwaśnej kąpieli lignina zostaje rozpuszczona, pozostawiając szkielet z warstw celulozy.
Praca idzie jednak o krok dalej. Jej cel to zmodyfikowanie procesu w taki sposób, aby nie wymagał stosowania agresywnych chemikaliów. Naukowcy już znaleźli odpowiedniego kandydata, który mógłby przeprowadzić delignifikację w postaci procesu biologicznego w przyrodzie: to grzyb Ganoderma applanatum, przyczyna białej zgnilizny drewna.
Zanim drewno „piezo” będzie można wykorzystać jako czujnik lub podłogę drewnianą wytwarzającą energię elektryczną, należy wykonać jednak jeszcze kilka kroków. Zalety takiego prostego, a jednocześnie odnawialnego i biodegradowalnego systemu piezoelektrycznego są obecnie badane przez Burgerta i jego współpracowników, a aby dostosować technologię do zastosowań przemysłowych, naukowcy już prowadzą rozmowy z potencjalnymi partnerami do współpracy.
Źródło: Empa
