Vlevo přírodní balsové dřevo, plus 3 do různé míry upravená dřeva. Kredit: Jonas Garemark / KTH.

V rostlinách se odehrává proces zvaný transpirace, což je pasivní odpařování vody, založené na jednoduchých fyzikálních mechanismech. V rostlinných pletivech se pohybuje voda, aby se nakonec vypařila z povrchu rostliny. Třešničkou na dortu je, že při transpiraci vzniká malé množství bioelektřiny.

Yuanyuan Li. Kredit: Jon Lindhe / KTH.

Nanoinženýři ze švédského institutu KTH Royal Institute of Technology (Kungliga Tekniska högskolan) ve Stockholmu, které vedla Yuanyuan Liová, využili proces transpirace ve vysychajícím dřevu pro pozoruhodný generátor elektřiny. Dosavadní pokusy s transpirační elektřinou přitom selhaly, především kvůli nízké účinnosti.

Logo. Kredit: KTH.

Tým KTH nabízí řešení v podobě úpravy vnitřní struktury dřeva, například balsového, které je již samo o sobě hodně porézní. Jejich metoda, která zahrnuje použití hydroxidu sodného, vytvoří vysoce porézní dřevo, kterým lépe prochází voda. Výsledkem je intenzivnějších pohyb vody a větší povrchový elektrický náboj, což zvyšuje množství získání elektřiny. Výkon „dřevěného“ generátoru dále vylepšilo vyladění pH používaného dřeva.

Jak uvádí Liová, díky větší pórovitosti jejich upravené dřevo při vysychání generuje 10krát více elektřiny než přírodní dřevo. V současné době dokáže vysychající dřevo týmu KTH vytvořit elektřinu o napětí 1 V a výkon 1,35 mikrowattů na centimetr čtvereční. Při těchto parametrech dřevo generuje elektřinu 2 až 3 hodiny a zvládne 10 cyklů vysušení a zvlhčení, než jeho výkon poklesne. Do praktického využití ještě zbývá urazit pořádný kus cesty, ale vědci jsou již teď uchváceni potenciálem, jaký vysychající dřevo nabízí.

Podle Liové teď kostka jejich dřeva zvládne napájet lampu s LED osvětlením nebo třeba kalkulačku. Pro provoz laptopu by bylo nutné upravené dřevo o ploše 1 metru čtverečního a tloušťce asi 1 centimetru, plus zhruba 2 litry vody. Celá domácnost by potřebovala ještě mnohem větší systém s upraveným dřevem a spoustu vodu. Vědci na tom ale dál pracují, takže kdo ví, možná časem přejdeme na energetiku vysychajícího dřeva.

Literatura

New Atlas 11. 12. 2022.

Advanced Functional Materials online 22. 11. 2022.