Onderzoekers uit China hebben een baanbrekende studie uitgevoerd waarbij ze hout hebben getransformeerd in een geavanceerd materiaal dat fungeert als een geavanceerde batterij voor de opslag van zonne-energie. Door balsahout te gebruiken en een reeks innovatieve stappen te volgen, slaagden de onderzoekers erin om een multifunctioneel materiaal te creëren dat energie kan absorberen, opslaan en vrijgeven.
Het proces omvatte het verwijderen van lignine om het hout zeer poreus te maken, het bekleden van de binnenmuren met dunne lagen fosforeen voor efficiënte zonnestralingabsorptie, en het beschermen van het materiaal met looizuur en ijzerionen om de duurzaamheid te vergroten. Daarnaast werden zilveren nanodeeltjes toegevoegd voor een betere lichtabsorptie en werd het oppervlak hydrofoob gemaakt om water af te stoten. De kanalen werden gevuld met stearinezuur, een materiaal dat warmte kan vasthouden en vrijgeven bij verhitting.
Het resulterende materiaal werkt als een zonne-energiebatterij: wanneer zonlicht erop valt, wordt het licht geabsorbeerd en omgezet in warmte, die vervolgens wordt opgeslagen in het materiaal. Op momenten dat er geen zonlicht is, komt de opgeslagen thermische energie geleidelijk vrij, wat resulteert in een temperatuurverschil dat een thermo-elektrische generator aandrijft om elektriciteit te produceren. Hierdoor kan het systeem energie opwekken, zelfs wanneer de zon niet schijnt.
De prestaties van dit houten energiemateriaal zijn indrukwekkend: het kan ongeveer 91% van de zonne-energie omzetten in warmte, tot 175 kJ per kg materiaal opslaan, een uitgang van 0,65 volt leveren via de thermo-elektrische generator, stabiliteit bieden voor meer dan 100 verwarmings- en koelcycli, weerstand bieden tegen brand en microbiële groei, en het probleem van de discontinuïteit van zonne-energieproductie oplossen.
De mogelijke toepassingen van dit innovatieve materiaal zijn divers, waaronder off-grid stand-alone systemen, energiematerialen voor gebouwen, warmteopslag in industriële toepassingen, en het gebruik in kleine apparaten in afgelegen gebieden. Door hout zelf te transformeren in een geïntegreerd energiesysteem dat energie kan verzamelen, opslaan en omzetten, hebben de onderzoekers een belangrijke stap gezet richting duurzame energieopslag en -opwekking.
