Genomskinligt trä kan generera sänkta uppvärmningskostnader
Hållbar utvecklingSolcellerForskare vid avdelningen för biokompositer på KTH har tagit fram trä som är transparent. Bland framtida tänkbara applikationer finns husfasader som samtidigt är solcellspaneler. En av fördelarna med träet är att råmaterialet är både billigt och hållbart. En annan positiv aspekt är att träet har låg densitet, vilket gör materialet lätt.
Energianvändningen inom byggsektorn, vilket bland annat inbegriper belysning, luftkonditionering, varmvatten och uppvärmning, står för mellan 30 till 40 procent av den totala energikonsumtionen.
Det är i denna kontext som Lars Berglund och de andra forskarnas genomskinliga trä ska placeras. Materialet kan nämligen användas som material i solceller och huspaneler där en kombination av dem två är en tänkbar och önskvärd applikation. Det går också att tillverka fönster av träet.
– Att använda det transparenta träet som beståndsdel i solceller är klokt eftersom man då drar nytta av träets låga kostnad, tillgängligheten och att det kommer från en förnyelsebar råvara. Det blir extra viktigt då vi behöver täcka in stora ytor med solceller. Transparenta träpaneler är också användbara som fasader då genomskinligheten släpper in ljus men samtidigt inte kommer att vara så glasklara att det kommer att gå att titta in i huset. Det går dock att göra fönster av trä som det går att se igenom, om så önskas, säger Lars Berglund, professor och chef för Wallenberg Wood Science Center på KTH.
Transparensen skulle alltså kunna bidra till att solenergin används för uppvärmning – ungefär som ett växthus – och därmed sänka uppvärmningskostnader.
Så har forskarna tagit fram träet
Det transparenta träet är som en typ av träfaner där beståndsdelen lignin i trä på kemisk väg tagits bort. Sedan har träet impregnerats med en transparent polymer med optiska egenskaper som matchar träet.
– När ligninet avlägsnat blir det bruna träet vackert vitt. Trä är dock inte optiskt transparent naturligt, så för att uppnå den effekten så måste det skräddarsys på nanonivå, säger Lars Berglund.
– Detta har gjorts av forskare tidigare, men då i mikroskopisk skala för att studera träets anatomi. Ingen har tidigare övervägt möjligheten att skapa större transparenta strukturer för att använda till exempel solceller och i byggnader, säger Lars Berglund.
Vill öka träets transparens ytterligare
Han berättar vidare att nästa steg i forskningsarbetet är att jobba vidare med att använda materialet i redan omskrivna solceller och som träpaneller samt att skala upp tillverkningsprocessen och ytterligare öka träets transparenta egenskap.
– Vi avser också arbeta vidare med olika typer av träslag, berättar Lars Berglund.
Trä är utan konkurrens det mesta använda biologiska materialet i byggnader. Även om det är attraktivt att materialet kommer från förnybara källor, det vill säga träd, så är de viktigaste anledningarna till att det används byggnadstraditioner, träets kostnadseffektivet och dess goda materialegenskaper. Här återfinns träets hållfasthet, låga densitet och värmeledningsförmåga.
Kontaktinformation: Lars Berglund eller blund@kth.se.
