Изследователи разработиха необичаен материал на дървесна основа, който може да абсорбира слънчевата светлина, да съхранява енергията като топлина и след това да продължи да генерира електричество дори на тъмно.
Разработката, описана в Advanced Energy Materials, демонстрира, че обикновеното дърво може да се трансформира в компактна и екологична платформа за слънчева топлинна енергия. Учените са използвали балсово дърво, лек материал с естествена микроканална система, като основа.
Първо, лигнинът е отстранен от дървото, за да се увеличи порьозността му. След това стените на каналите са покрити с ултратънки слоеве черен фосфорен, който абсорбира добре светлината в широк диапазон от дължини на вълните.
За да се предпази този чувствителен материал от разграждане във въздуха, той е покрит с обвивка от танинова киселина и железни йони.
След това към структурата са добавени сребърни наночастици, за да се подобри абсорбцията на светлина и да се направи повърхността силно водоотблъскваща.
На следващ етап каналите са запълнени със стеаринова киселина – материал с фазова промяна, който се топи при нагряване, способен е да съхранява топлина и да я освобождава обратно при охлаждане.
Резултатът е стабилен материал за съхранение на топлина, който запазва свойствата си дори след многократни цикли на нагряване и охлаждане.
Според изследователите, системата преобразува до 91,27% от слънчевата енергия в полезна топлина, съхранява приблизително 175 kJ/kg и може да генерира до 0,65 V, когато е свързана с термоелектрически генератор.
Не е наблюдаван забележим спад в ефективността след 100 цикъла на нагряване и охлаждане.
Учените отбелязват, че тази дървена платформа съчетава няколко полезни свойства: огнеустойчивост, влагоустойчивост, антибактериална защита и устойчивост на замърсяване, което я прави обещаваща за приложения на открито.
В бъдеще подобни материали биха могли да се използват не само в системите за слънчева енергия, но и в електрониката, строителните материали и автономните енергийни системи.
