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来自全生物基透明木材的可持续热能电池

2023-04-03 14:33:22 来源: 用户: 

一种结合了椰子、柠檬和改良木材的建筑材料有一天可能足以为您的家供暖和制冷。这三种可再生能源为木质复合热电池提供了关键部件,该电池由斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的研究人员开发。

研究人员在Small杂志上报告了这一进展。KTH生物复合材料系研究员PeterOlsén表示,这种材料既能蓄热又能蓄冷。如果用于房屋建筑,研究人员表示,在24°C的环境温度下,100公斤的材料每天可以节省约2.5千瓦时的供暖或制冷费用。

KTH研究员CélineMontanari表示,除了阳光,任何热源都可以为电池充电。“关键是温度在转变温度24°C附近波动,当然可以根据应用和位置进行调整,”她说。

该过程从去除木材中的木质素开始,木质素会在木材细胞壁上形成开孔,并去除颜色。后来,木结构中充满了柑橘基分子——柠檬烯丙烯酸酯——和椰子基分子。柠檬烯丙烯酸酯在加热时会转化为生物基聚合物,恢复木材的强度并允许光线渗透。当这种情况发生时,椰子分子被困在材料中,从而能够储存和释放能量。

“优雅之处在于,椰子分子可以从吸收能量的固体转变为液体;或者从释放能量的液体转变为固体,这与水冻结和融化的方式非常相似,”Montanari说。但在透明木材中,这种转变发生在更舒适的24°C时。

“通过这种转变,我们可以根据需要加热或冷却周围环境,”奥尔森说。

Olsén说,潜在用途包括外部和内部建筑材料,用于在外部和内部实现透明度和节能。该产品的第一个应用是将室内空间的温度调节到24°C左右,以进行制冷和制热。需要更多的研究来开发它以供外部使用。

它不仅适用于家庭或建筑物。“为什么不作为未来温室材料呢?”他说。“当阳光普照时,木材变得透明并储存更多能量,而在晚上它会变得浑浊并释放白天储存的热量。这将有助于减少取暖的能源消​​耗,同时促进生长。”

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