Відновлювальна енергія все більше набирає обертів в сучасних умовах. Відомою є енергія вітру, води, сонця, проте доволі інноваційним є новий винахід. Так, дослідники зі Швейцарської вищої технічної школи Цюриха, вчена команда EMPA винайшли хімічно модифіковану деревину і зробили її більш стиснутою, утворивши з неї мінігенератор. Розробка стала частиною проекту Енергополю, який направлений на створення підлог, котрі можуть взаємодіяти з іншими елементами інтер’єру за допомогою електрики. У планах фахівців розвинути винахід і домогтися цього ефекту з іншими породами дерев. Скоріш за все, у них це вийде, адже новий спосіб отримання енергії увінчався успіхом.
Генерація енергії у даному способі являє собою процес, коли при стисненні матеріалу утворюється електрична напруга. Специфічна деревина може служити як біологічний сенсор або будівельний матеріал, який генерує енергію.
Інго Бургерт і його дослідницька команда показали, що деревина – це не просто матеріал для створення будівель, а дещо більше. Його можна використовувати по-іншому, адже деревина при деформації здатна генерувати електрику, проте в дуже малих кількостях. Вчені зі Швейцарії змогли збільшити кількість отриманого ресурсу в десятки разів.
У своїх експериментальних випробуваннях вони удосконалили структуру деревини, щоб використовувати її в нових областях застосування, таких як енергія. Наприклад, вони вже розробили міцну водовідштовхувальну деревину, яка не здатна намагнічуватися та яка утворює достатню кількість енергії. Однак стискати такий твердий матеріал доволі непросто. Вдача вчених полягає в тому, що вони змогли зробити деревину дуже губчастою, завдяки чому її можна легко стискати. Крім того, вона може безперешкодно повертатися до попередньої форми. Для цього необхідно було видалити з деревного матеріалу лігнін – природний полімер, що підтримує структуру в клітинах та створює внутрішній каркас деревини. Видалення лігніну відбувалося двома способами: шляхом кип’ятіння в суміші перекису водню та оцтової кислоти й за допомогою грибка, попередньо посадивши його на деревину.
Деформація деревини, за словами представників дослідницької групи Empa, посилює п’єзоелектричний ефект матеріалу, за допомогою якого можна домогтися ще більшої кількості енергії. Ефект полягає у тому, що дерево при стисненні здатне провокувати різницю потенціалів на протилежних сторонах відрізу, тим самим створюючи електричну напругу. Технологія вимірювання реєструє це явище за допомогою спеціально розроблених датчиків, які при механічній напрузі визначають сигнал заряду.
Проблема полягає у тому, що багато матеріалів, які часто використовуються для цих датчиків, непридатні для біомедичних застосувань. Наприклад, цирконат-титанат свинцю (PZT) не може бути використаний на шкірі через токсичний свинець. Через це не всі датчики здатні зафіксувати сигнал заряду.
Експерименти довели, що мінігенератор з модифікованого деревного матеріалу здатен утворювати не більше, ніж 0,63 Вт, а генератор з обробленої грибком бальси видавав при стисненні приблизно 0,87 Вт. Такий винахід дуже обмежений у застосуванні, адже прилад не здатен працювати після приблизно 600 циклів стиснення. Для ефективного використання такого варіанту отримання енергії треба збільшити число робочих циклів на декілька порядків, а для цього необхідний час та нові технології.
Читайте найцікавіші еконовини АРТ-ЕНЕРГО в Telegram та Фейсбуці