Một vật liệu xây dựng kết hợp dừa, chanh và gỗ biến đổi một ngày nào đó có thể đủ để sưởi ấm và làm mát ngôi nhà của bạn. Ba nguồn tái tạo này cung cấp các thành phần chính của pin nhiệt hỗn hợp gỗ, được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Stockholm.
Các nhà nghiên cứu đã báo cáo sự phát triển trên tạp chí Small. Peter Olsén, nhà nghiên cứu tại Khoa tổng hợp sinh học tại KTH, cho biết vật liệu này có khả năng lưu trữ cả nhiệt và lạnh. Nếu được sử dụng trong xây dựng nhà ở, các nhà nghiên cứu cho biết 100 kg vật liệu này có thể tiết kiệm khoảng 2,5 kWh mỗi ngày trong việc sưởi ấm hoặc làm mát—với nhiệt độ xung quanh là 24°C.
Nhà nghiên cứu KTH Céline Montanari nói rằng ngoài ánh sáng mặt trời, bất kỳ nguồn nhiệt nào cũng có thể sạc pin. "Điều quan trọng là nhiệt độ dao động xung quanh nhiệt độ chuyển tiếp, 24°C, tất nhiên nhiệt độ này có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào ứng dụng và vị trí," cô nói.
Quá trình này bắt đầu bằng việc loại bỏ lignin khỏi gỗ, tạo ra các lỗ hở trên thành tế bào gỗ và loại bỏ màu sắc. Sau đó, cấu trúc gỗ được lấp đầy bằng một phân tử gốc cam quýt—limonene acrylate—và một phân tử gốc dừa. Limonene acrylate biến đổi thành một loại polymer dựa trên sinh học khi được nung nóng, phục hồi độ bền của gỗ và cho phép ánh sáng chiếu vào. Khi điều này xảy ra, các phân tử dừa bị mắc kẹt trong vật liệu, cho phép lưu trữ và giải phóng năng lượng.
Montanari nói: “Điều thú vị là các phân tử dừa có thể chuyển từ thể rắn sang thể lỏng để hấp thụ năng lượng hoặc từ thể lỏng sang thể rắn giải phóng năng lượng, giống như cách nước đóng băng và tan chảy”. Nhưng đối với gỗ trong suốt, quá trình chuyển đổi đó diễn ra ở nhiệt độ 24°C dễ chịu hơn.
Olsén nói: “Thông qua quá trình chuyển đổi này, chúng ta có thể sưởi ấm hoặc làm mát môi trường xung quanh, bất cứ điều gì cần thiết.
Olsén nói rằng các mục đích sử dụng tiềm năng bao gồm vật liệu xây dựng ngoại thất và nội thất để đạt được độ trong suốt và tiết kiệm năng lượng—ở cả ngoại thất và nội thất. Ứng dụng đầu tiên của sản phẩm là dành cho không gian bên trong để điều chỉnh nhiệt độ quanh mốc 24°C để làm mát và sưởi ấm. Cần nghiên cứu thêm để phát triển nó để sử dụng bên ngoài.
Và nó không chỉ dành cho nhà cửa hay tòa nhà. "Tại sao không phải là vật liệu tương lai trong nhà kính?" anh ta nói. "Khi mặt trời chiếu sáng, gỗ trở nên trong suốt và tích trữ nhiều năng lượng hơn, trong khi vào ban đêm, nó trở nên nhiều mây và giải phóng nhiệt được lưu trữ trong ngày. Điều đó sẽ giúp giảm tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm, đồng thời giúp tăng trưởng tốt hơn."
