Возможность получать электричество из древесины с помощью давления обсуждают с 40-50-х годов прошлого века. Однако во время экспериментов удавалось получить настолько малое количество энергии, что наладить производство электричества таким способом не получалось.
Теперь команда исследователей из Швейцарии смогла изменить структуру бальсовых досок так, чтобы повысить их пьезоэлектрическую мощность в 55 раз. Подробности работы опубликованы в журнале Science Advances.
Решение оказалось в том, чтобы дать древесине прогнить. Ученые в течение нескольких недель наносили на нее споровый порошок плоского трутовика: это быстро разрушило лигнин и гемицеллюлозу внутри досок и уменьшило вес почти наполовину. Спустя шесть недель удалось получить более сжимаемую древесину. Так она генерировала больше энергии от нажатия — без потери прочности.
Затем команда собрала девять шпонированных деревянных досок и создала прототип «энергетического пола», который подключили к источнику питания светодиода. Количество вырабатываемого электричества оказалось небольшим — всего 0,85 вольта из одного участка гнилой древесины шириной 15 миллиметров. Тем не менее это в 55 раз больше, чем в ранних экспериментах. «Понятно, что это первый шаг. Но важно показать, что есть потенциал», — отметил Инго Бургерт, руководитель работы.
Первое время электричество от пола могло бы питать датчики движения и, например, определять, упал ли пожилой человек. Но в долгосрочной перспективе, предполагают авторы исследования, можно коммерциализировать электричество из пола и обустраивать комнаты и целые здания, генерирующие энергию. «Мы можем найти множество способов использования древесины и сделать из нее новый строительный материал для умных городов будущего», — добавил Хавьер Рибера, соавтор работы.
Сейчас подобный метод обработки древесины подходит только для бальсы. У нее, по словам Бургерта, достаточно низкая плотность и тонкие стенки. Сипин Ван из Министерства сельского хозяйства США также подчеркнул, что результаты многообещающие. «Предлагаемый метод обработки древесины — прорыв на фундаментальном уровне», — подытожил он.
