Um grande desenvolvimento na arquitetura sustentável permitiu aos pesquisadores converter a madeira comum em um reservatório térmico avançado. Nesse caso, a lignina é removida da madeira por meio de modificação química e são adicionados materiais de mudança de fase, dando origem a um novo produto denominado ‘bateria photo voltaic’, que armazena a energia photo voltaic coletada por um edifício durante o dia como calor latente. Os sistemas solares tradicionais possuem variáveis como intermitência. Ainda assim, devido à natureza dos materiais de base biológica utilizados, as condições térmicas destas baterias solares são estáveis e libertam a energia armazenada até muito depois do pôr do sol.Esta descoberta baseia-se na Ciência Avançada de Materiais e permitir-nos-á atingir zero emissões de carbono ao aquecer as nossas casas ou ao controlar a temperatura no seu inside. Ao utilizar a estrutura porosa pure da madeira, esta nova tecnologia proporcionará uma ponte entre a recolha de energia e o armazenamento a longo prazo, utilizando as próprias paredes das nossas casas como baterias de calor isoladas.
Bateria photo voltaic de madeira funciona mesmo na escuridão complete
Um processo de deslignificação química está sendo usado para criar um novo tipo de bateria. Pesquisadores do KTH Royal Institute of Expertise removeram com sucesso a lignina da madeira e preencheram os buracos resultantes na madeira com polietilenoglicol (PEG) para criar uma bateria térmica. Quando o sol brilha sobre a madeira e a aquece, o PEG derrete e absorve uma grande quantidade de energia térmica para armazená-la. À noite, quando a temperatura cai, o PEG cristaliza e libera o calor armazenado em sua casa. A quantidade complete de calor que pode ser armazenada é de cerca de 760 quilojoules por quilograma (kJ/kg), o que significa que este novo materials de construção pode funcionar como um sistema de controle climático sem necessidade de eletricidade.
Como a estrutura hierárquica de Wooden captura fótons
Para maximizar a absorção da radiação photo voltaic, os cientistas avançaram o conceito incorporando nanopartículas plasmônicas diretamente nos microcanais da madeira, conforme história publicada na Science Advances. Estas partículas metálicas são projetadas para ressoar com o espectro photo voltaic, capturando e convertendo efetivamente fótons em energia térmica com uma taxa de eficiência que chega a quase 99%. A estrutura hierárquica pure destas fibras de madeira actua como uma armadilha luminosa, forçando a luz photo voltaic a reflectir repetidamente dentro dos canais porosos até ser totalmente absorvida como calor. Esta energia térmica concentrada pode elevar a temperatura do materials para mais de 82 graus Celsius (180 graus Fahrenheit) em questão de minutos. Esta eficiência torna a madeira adequada não apenas para aquecimento ambiente, mas também para aplicações intensivas, como geração de vapor acionada por energia photo voltaic e purificação de água.
Descarbonizando a rede com armazenamento térmico de base biológica
De acordo com o Departamento de Agricultura dos EUA, o consumo de energia residencial é uma das principais fontes de emissões de carbono, e o uso de madeira synthetic na construção moderna pode ajudar a resolver este problema premente. A madeira projetada ajudará os edifícios a reduzir a sua dependência da rede elétrica e dos sistemas HVAC, sendo uma fonte de regulação térmica passiva através da massa térmica. Ele também serve como sumidouro de carbono, retendo o carbono atmosférico durante toda a vida útil do edifício. Ao contrário das baterias sintéticas e dos sistemas mecânicos que acumulam energia, as baterias térmicas feitas de madeira são biodegradáveis. Provêm de florestas geridas tendo em mente a sustentabilidade, oferecendo uma opção ecologicamente consciente que se alinha com os objetivos globais de descarbonização da indústria da construção.
