Forskare vid KTH har tagit fram ett genomskinligt batteri av tre naturliga ingredienser. Materialet som liknar papper skulle kunna användas i framtidens husbyggen.
Forskare vid Kungliga tekniska högskolan, KTH, har tillverkat ett genomskinligt batteri som består av tre naturliga beståndsdelar – nämligen kokos, trä och citron. Det nya batteriet kan lagra värme och kyla.
– Träet ger styrka, den citronbaserade polymeren möjliggör transparens, och den kokosnötsbaserade komponenten lagrar värmeenergi, säger Céline Montanari, forskare på KTH.
Ligninet tas bort
Forskarna har skapat batteriets material genom att ta bort ligninet från träet, vilket får trämaterialet att likna papper. I det tillståndet lägger de sedan till en byggsten från citron, limonen, tillsammans med en molekyl från kokosnötter, laurylalkohol.
– När värme appliceras omskapas citronbyggstenen till ett tvärbundet biobaserad plastmaterial runt och inuti den porösa trästrukturen, vilket på ett elegant sätt fångar kokosnötbyggstenarna i materialet, berättar forskaren Peter Olsén vid KTH.
Kokosmolekylen smälter
Den kokosnötsbaserade molekylen i det transparenta trämaterialet kan övergå från fast till vätska genom att smälta, eller absorbera energi. Det kan gå från vätska till fast genom att kristallisera, det vill säga frigöra energi – som när vatten smälter och fryser vid 0 grader celsius.
Kokosnötsmolekylen absorberar värme vid 24 grader celsius. Över denna temperatur smälter molekylen och absorberar värme som lagras för senare användning. När temperaturen sjunker under 24 grader börjar molekylen kristallisera och avger den lagrade värmen till omgivningen.
– Mer specifikt är mängden energi i denna övergång för våra material 87 J/g. Om vi har 100 kilo av detta material hemma sparar vi ungefär 2,5 kWh per dag i uppvärmning eller kyla om temperaturen varierar i detta intervall, säger Céline Montanari.
Växthus ett användningsområde
Forskarna har funderat över tänkbara användningsområden. Det skulle till exempel kunna användas som energibesparande byggmaterial.
– Varför inte som ett blivande material i växthus? När solen skiner blir den genomskinlig och släpper in mer energi, medan den på natten blir grumlig och frigör värmen som lagras under dagen. Detta kan bidra till att minska energiförbrukningen för uppvärmning och samtidigt ge förbättrad tillväxt, säger Peter Olsén.
Solljus är en bra energikälla vars värme batteriet kan lagra. Finns det andra energikällor?
– Vilken värmekälla som helst kan ladda batteriet. Nyckeln är att temperaturen fluktuerar runt dess övergångstemperatur, 24 grader celsius, vilket givetvis kan skräddarsys beroende på applikation och plats, säger Peter Olsén.
Studie:
Sustainable Thermal Energy Batteries from Fully Bio-Based Transparent Wood, Small .
