Forskarna framställer el ur trä
Vad händer om trä läggs i vatten och vattnet sedan avdunstar? Transpiration. Denna process, att vätska färdas genom växtlighet, sker överallt i naturen. I samband med det alstras också små mängder elektricitet, något som på engelska kallas bioelectricity.
Nanoteknik förbättrar träets egenskaper
Detta har forskarna vid KTH tagit fasta på. Men för att öka mängden elektricitet som uppstår och som forskarna samlar in har de genom nanoteknik förbättrat träets egenskaper. Elproduktionen i trä påverkas nämligen av flera faktorer som area, porositet (täthet), ytladdning, hur enkelt vatten kan passera genom materialet och vattenlösningen som sådan.
– Vi har jämfört den porösa strukturen i vanligt trä med det material som vi förbättrat avseende yta, porositet, ytladdning och vattentransport. Vi har uppmätt en elproduktion som är tio gånger högre än naturligt trä, säger Yuanyuan Li, universitetslektor på avdelningen biokompositer vid KTH.
Tio gånger högre
Hon berättar vidare att ytterligare en justering av pH-skillnaden mellan trä och vatten, på grund av så kallad jonkoncentrationsgradient, har en potential upp till en volt mer elektrisk spänning. Det leder enligt forskarna till en anmärkningsvärd effekt på 1,35 mikrowatt per kvadratcentimeter.
– För närvarande kan vi driva mindre teknik som LED-ljus och miniräknare. Om vi skulle försörja en bärbar dator med el skulle vi behöva ungefär en kvadratmeter trä med en tjocklek om en centimeter, och runt två liter vatten. För ett normalt hushåll behöver vi mycket mer än så, och där krävs mer forskning.
Yuanyuan Li säger att träet hittills klarat av att leverera hög spänning runt 2-3 timmar, innan den avtagit. Träet har enligt forskarna hittills klarat av tio cykler med vatten utan någon prestationsminskning hos materialet.
– Den stora fördelen med denna teknik är att du utan problem kan använda träet till andra ändamål, som transparent papper, träbaserat skum och olika biokompositer, när det är förbrukat som energikälla.
För mer information, kontakta Yuanyuan Li på yua@kth.se eller 072 - 841 06 15.
Publicering
"Advancing Hydrovoltaic Energy Harvesting from Wood through Cell Wall Nanoengineering", Advanced Functional Materials, DOI: doi.org/10.1002/adfm.202208933
Bilder
Om
KTH är Sveriges största och äldsta tekniska universitet. Forskning och utbildning omfattar såväl naturvetenskap som alla grenar inom teknik samt arkitektur, industriell ekonomi, samhällsplanering, historia och filosofi. På KTH finns studenter och forskare från hela världen.
KTH:s fem campus i Stockholmsregionen samlar över 13 000 heltidsstudenter, över 1 500 doktorander och 4 000 anställda. Mer om KTH: https://www.kth.se/om/fakta
Följ KTH
Abonnera på våra pressmeddelanden. Endast mejladress behövs och den används bara här. Du kan avanmäla dig när som helst.
Senaste pressmeddelandena från KTH
Totalförsvaret stärks genom samarbete mellan Försvarshögskolan, KTH och Handelshögskolan16.4.2024 15:55:35 CEST | Pressmeddelande
Samhällets krisberedskap vilar både på offentliga och privata aktörer – men privata företags skyldigheter och åtaganden är otydliga och beredskapen begränsad. Försvarshögskolan, KTH och Handelshögskolan i Stockholm inleder nu ett samarbete för att tydliggöra och utveckla näringslivets centrala roll som en del i totalförsvaret, förbättra samverkan mellan myndigheter och näringsliv, och stärka krisberedskapen i samhället.
AI skyddar elnätet mot obalans skapad av elbilar och förnybar energi28.2.2024 14:15:52 CET | Pressmeddelande
Elektrifieringen av samhället sker i allt högre utsträckning med hjälp av föränderliga energikällor som sol och vind. För att förhindra strömavbrott har KTH-forskare utvecklat AI-algoritmer som ska reagera snabbt när nätets spänningsbalans är hotad.
Sveriges nya cybercampus invigt7.2.2024 14:52:31 CET | Pressmeddelande
Behovet av ökad cybersäkerhet växer dag för dag. Regeringen satsar nu drygt 100 miljoner kronor de kommande åren på Cybercampus Sverige som idag invigts på KTH. Syftet med satsningen är att stärka både kompetensförsörjning och forskning inom cybersäkerhet. Vid invigningen deltog utbildningsministern Mats Persson och ministern för civilt försvar, Carl-Oskar Bohlin.
Låg kontorsnärvaro har långtgående effekt för organisationer18.1.2024 11:20:14 CET | Pressmeddelande
En ny studie som undersökt kontorsarbetandet efter pandemin visar på stora skillnader hur mycket de anställda idag befinner sig på sina arbetsplatser. Hälften av organisationerna i studien når exempelvis inte upp till 40 procents närvaro, en siffra som är mycket lägre än vad organisationernas närvaropolicy tillåter. Detta kan påverka organisationen och deras arbetet negativt, enligt KTH-forskaren Christina Bodin Danielsson, ansvarig för studien.
Ett chip med insulinproducerande celler i ögat ska hålla diabetes i schack18.10.2023 12:37:02 CEST | Pressmeddelande
Forskare vid KTH och Karolinska Institutet har utvecklat en medicinsk mikroenhet, ett chip, för placering i det mänskliga ögat. Tekniken ger nya möjligheter för cellbaserade medicinska behandlingar, till exempel vid diabetes typ 1 och 2.
I vårt pressrum kan du läsa de senaste pressmeddelandena, få tillgång till pressmaterial och hitta kontaktinformation.
Besök vårt pressrum