O invenție remarcabilă în domeniul materialelor termoizolante vine din China, unde cercetătorii au dezvoltat un lemn special modificat care poate absorbi energia termică de la soare în timpul zilei, pentru a o elibera treptat noaptea. Mai mult decât atât, acest material este capabil să transforme parțial căldura stocată în electricitate.
Studiul, publicat în revista Advanced Energy Materials și preluat de Descopera.ro, descrie procesul prin care lemnul de balsa a fost transformat într-o adevărată „baterie termică”. Echipa de cercetători a început prin eliminarea ligninei, o componentă esențială ce oferă rigiditate lemnului, rezultând o structură poroasă asemănătoare unui burete. Aceste pori microscopici au fost ulterior acoperiți cu fosforenă neagră, un compus eficient în absorbția luminii solare și conversia acesteia în căldură.
Pentru a asigura durabilitatea stratului activ, oamenii de știință au folosit acid tanic și ioni de fier, iar eficiența a fost suplimentată cu nanoparticule de argint. În etapa finală, lemnul a fost impregnat cu acid stearic, care funcționează ca un rezervor termic, capabil să stocheze căldura absorbită și să o elibereze lent după răcire.
Această tehnologie permite stocarea a aproximativ 175 kilojouli de energie pe kilogram de lemn, ceea ce înseamnă că un metru cub de lemn modificat, cu o masă de aproximativ 160 kg, poate reține aproape 7,8 kWh de căldură. Luând în calcul o locuință de 100 mp, cu pereți și acoperiș realizate integral din acest material, capacitatea totală de stocare a căldurii ar putea ajunge la circa 323 kWh.
În funcție de consumul casei, aceasta ar putea fi încălzită pe perioade variabile: o locuință bine izolată, cu consum zilnic de 15-20 kWh pentru încălzire, ar putea beneficia de căldura stocată timp de 10-20 de zile; o casă cu consum mediu de 40-60 kWh/zi, între 5 și 8 zile; iar o locuință slab izolată, cu un necesar de 90-120 kWh pe zi, doar 2-3 zile.
În condiții de vară, lemnul poate fi încărcat aproape complet într-o singură zi însorită, putând asigura energia necesară pentru încălzirea apei calde sau producerea de electricitate. În contrast, în sezonul rece, când radiația solară este mai redusă, încărcarea este mai mică, însă suficientă pentru a susține câteva zile de încălzire.
Pe lângă funcția termică, materialul poate genera electricitate prin conectarea la un generator termoelectric, care transformă diferența de temperatură în curent electric. Testele au atins valori de 0,65 volți, utile pentru alimentarea dispozitivelor mici sau a sistemelor inteligente din casă, dar insuficiente pentru alimentarea întregii locuințe.
Acest concept poate fi privit ca un model de urmat, similar cu casele din Norvegia care folosesc lemn tratat termic pentru a spori eficiența izolației și pentru a reține căldura în condiții extreme.
Deși nu înlocuiește în totalitate sistemele clasice de încălzire sau panourile solare, această tehnologie poate deveni un element esențial în reducerea consumului energetic și creșterea eficienței caselor din viitor.
