تولید برق از چوب با کمک نانومهندسی امکان‌پذیر است

پژوهشگران با نانومهندسی چوب، موفق به تولید برق شدند. این برق برای راه‌انداختن یک لامپ یا ماشین‌حساب کافی است.

کد خبر: ۱۰۴۹۶۳۸

شنبه - ۲۶ آذر ۱۴۰۱ / December 17, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پژوهشگران با نانو چوب، موفق به تولید برق شدند. این برق برای راه‌انداختن یک لامپ یا ماشین‌حساب کافی است.

در زمانی که انرژی موضوعی است که بسیاری را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهد، دانشمندان KTH موفق به تولید برق با عبور آب از چوب تصفیه شده شده‌اند. نتایج این کار آن‌ها به تازگی در مجله Advanced Functional Material (“پیشبرد برداشت انرژی هیدروولتائیک از چوب از طریق نانو دیواره سلولی”) منتشر شده است.

چه اتفاقی می‌افتد اگر چوب در آب قرار گیرد و آب تبخیر شود؟ تعرق، فرآیند حرکت آب در گیاه دائماً در طبیعت اتفاق می‌افتد. این فرایند همچنین مقادیر کمی از برق را تولید می‌کند که به آن بیوالکتریسیته گفته می‌شود.

محققان KTH روی این موضوع متمرکز شده‌اند. به منظور افزایش میزان برقی که می‌توان برداشت کرد، دانشمندان از نانو برای بهبود خواص چوب استفاده کرده‌اند. این امر به این دلیل است که تولید برق در چوب تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند مساحت، تخلخل (چگالی)، بار سطح، چگونگی عبور آب از مواد و خود محلول آب قرار دارد.

یوانیان لی، از محققان این پروژه می‌گوید: «ما ساختار متخلخل را در چوب معمولی با موادی که با توجه به سطح، تخلخل، بار سطحی و حمل و نقل آب بهبود یافته، مقایسه کردیم. ما تولید برق را که ده برابر بیشتر از چوب طبیعی است اندازه‌گیری کرده‌ایم.»

وی می‌افزاید: «تنظیم بیشتر اختلاف pH بین چوب و آب، به دلیل شیب غلظت یون، به پتانسیل حداکثر یک ولت و تولید توان قابل توجه ۱٫۳۵ میکروات در هر سانتی‌مترمربع می‌رسد. در حال حاضر ما می‌توانیم دستگاه‌های کوچکی مانند لامپ LED یا یک ماشین حساب را با آن راه بی‌اندازیم. اگر می‌خواستیم یک لپ‌تاپ را تأمین کنیم، به یک مترمربع چوب به ضخامت یک سانتی‌متر و حدود دو لیتر آب نیاز داریم. برای یک خانواده ما به مراتب بیشتر از این نیاز مواد داریم، بنابراین تحقیقات بیشتری در این زمینه لازم است.»

لی می‌گوید که تا به امروز چوب توانسته است حدود ۲-۳ ساعت ولتاژ بالایی را تحویل دهد. به گفته محققان، تاکنون چوب ده چرخه تولید برق با آب را بدون کاهش عملکرد مواد مدیریت کرده است.

مزیت بزرگ این فناوری این است که از چوب به راحتی می‌توان برای اهداف دیگر استفاده کرد، پس از آنکه به‌عنوان منبع انرژی تخلیه شود، مانند کاغذ، فوم‌چوب و بیوکامپوزیت‌های مختلف قابل استفاده است.