Các nhà khoa học tạo ra bước đột phá trong việc biến gỗ thành một nguồn điện sạch

Các nhà nghiên cứu hy vọng hy có thể thương mại hóa các sản phẩm gỗ năng lượng trong tương lai.

Nấm đã giúp các nhà khoa học tạo ra bước đột phá trong việc biến gỗ thành một nguồn điện sạch hữu ích, một ngày nào đó chúng ta sẽ được nhìn thấy những tấm gỗ phát ra năng lượng. Khả năng tác động áp lực lên gỗ để tạo ra điện tích, được gọi là hiệu ứng áp điện đã được nghiên cứu từ những năm 1940 và 1950. Tuy nhiên, lượng điện tạo ra khi đó còn quá nhỏ nên không thể áp dụng được vào thực tế.

Giờ đây, một nhóm nghiên cứu do Ingo Burgert dẫn đầu tại ETH Zurich, Thụy Sĩ đã khám phá ra cách tinh chỉnh cấu trúc bên trong của gỗ balsa giúp tạo ra điện áp cao gấp 55 lần. Giải pháp mà nhóm nghiên cứu này đưa ra là cố tình làm cho gỗ bị mục.

Các nhà khoa học tạo ra bước đột phá trong việc biến gỗ thành một nguồn điện sạch
Loại nấm giúp gỗ tạo ra nhiều điện năng hơn. (Ảnh: New Scientist).

Burgert và các đồng nghiệp của ông đã áp dụng một loại nấm trắng (tên khoa học là Ganoderma applanatum), trồng chúng lên gỗ balsa trong vài tuần. điều này nhanh chóng làm phân hủy lignin và hemixenlulo trong gỗ, làm giảm đi gần một nửa trọng lượng của gỗ. Họ phát hiện ra rằng việc trồng loại nấm Ganoderma applanatum lên những tấm gỗ trong vòng 6 tuần giúp cho gỗ có khả năng chịu nén tốt hơn - đồng nghĩa với việc nó có thể tạo ra nhiều điện hơn khi có áp lực tác động - mà không mất đi độ chắc chắn.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã dựng chín khối gỗ mục lên và nối các dây điện để cung cấp điện năng cho đèn LED. Burgert chia sẻ: "Rõ ràng đây chỉ là một thành công bước đầu, nhưng thành công này cho thấy tiềm năng của nó".

Lượng điện tạo ra vẫn còn rất nhỏ, chỉ 0,85 vôn/một khối gỗ mục có đường kính 15 mm. Ban đầu, điện có thể cung cấp năng lượng cho các cảm biến từ xa, chẳng hạn như những cảm biến phát hiện xem một người lớn tuổi có đang bị ngã hay không, Burgert cho biết. Tuy nhiên, về lâu dài, ông dự kiến tạo ra các "phòng năng lượng" được làm bằng những miếng gỗ mục, điều này sẽ tạo ra nguồn năng lượng lớn hơn. Burgert hy vọng có thể thương mại hóa các sản phẩm gỗ năng lượng trong tương lai.

Nếu thành công, có thể sẽ có nhiều tòa nhà được làm bằng gỗ được xây trong tương lai. Gỗ vốn đã được khuyến khích sử dụng trong xây dựng bởi vì các cấu trúc của gỗ có lượng khí thải carbon thấp hơn so với bê tông và thép. Ủy ban Biến đổi Khí hậu Vương quốc Anh dự đoán rằng 15 đến 28% những ngôi nhà được làm bằng gỗ hiện nay sẽ tăng lên 40% vào năm 2050.

Thành viên nhóm Javier Ribera tại Phòng thí nghiệm Liên bang Thụy Sĩ về Khoa học và Công nghệ Vật liệu cho biết: “Chúng tôi có thể làm được nhiều điều hơn là chỉ sử dụng gỗ truyền thống. Chúng tôi có thể điều chỉnh các thuộc tính, chúng tôi có thể làm nhiều thứ khác với gỗ, đó có thể là một phần của các thành phố thông minh trong tương lai hoặc các vật liệu xây dựng mới”.

Hiện tại, kỹ thuật này chỉ có thể thực hiện được với balsa, loại mà Burgert cho biết có mật độ đặc biệt thấp và thành tế bào mỏng. Sẽ cần nhiều nghiên cứu hơn về các phương pháp cấy nấm khác nhau cho các loài cây khác.

Xiping Wang tại Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, người không tham gia vào nghiên cứu, nói rằng kết quả rất hứa hẹn. Ông nói: “Việc xử lý sơ bộ bằng nấm được đề xuất đối với gỗ bản địa đại diện cho một bước đột phá ở cấp độ cơ bản".

Từ khóa liên quan: