Investigadores de Suiza consiguen generar electricidad con madera

Así es la madera modificada químicamente que actúa como minigenerador

Un nuevo descubrimiento realizado por investigadores suizos hace que la madera se convierta en un material todavía más interesante.

Investigadores de la ETH de Zúrich y del Empa han modificado químicamente la madera y la han hecho más comprimible convirtiéndola en un minigenerador, ya que cuando cuando se comprime, genera tensión eléctrica.

La madera también tiene un efecto piezoeléctrico natural, pero sólo genera una tensión eléctrica muy baja. Si se quiere aumentar la tensión, hay que cambiar la composición química de la madera, lo que también la hace más comprimible, como una esponja. Indican que con el proceso, la madera modificada genera una tensión eléctrica 85 veces superior a la de la madera sin tratar.

El equipo ha utilizado un proceso químico y otro biológico para generar tensión eléctrica a partir de un tipo de esponja de madera. De este modo, amplifican lo que se conoce como ‘efecto piezoeléctrico’ de la madera. Explican en qué consiste dicho efecto:

“Piezoelectricidad significa que se crea un voltaje eléctrico por la deformación elástica de los sólidos. 

Este fenómeno es explotado principalmente por la metrología, que utiliza sensores que generan una señal de carga, por ejemplo, cuando se aplica una carga mecánica. Sin embargo, estos sensores suelen utilizar materiales que no son adecuados para su uso en aplicaciones biomédicas, como el titanato de circonato de plomo (PZT), que no se puede utilizar en la piel humana debido al plomo que contiene. También dificulta la eliminación ecológica de PZT y Co. 

Por tanto, poder utilizar el efecto piezoeléctrico natural de la madera ofrece una serie de ventajas. Si se piensa más a fondo, el efecto también podría utilizarse para la producción de energía sostenible. Pero antes que nada, la madera debe tener las propiedades adecuadas. Sin un tratamiento especial, la madera no es lo suficientemente flexible; cuando se somete a tensión mecánica; por lo tanto, solo se genera una tensión eléctrica muy baja en el proceso de deformación.”

Para convertir la madera en un material fácilmente moldeable, hay que disolver un componente de las paredes celulares, que están formadas por tres sustancias básicas: lignina, hemicelulosa y celulosa.

Después, se coloca la madera en una mezcla de peróxido de hidrógeno y ácido acético. El ácido disuelve la lignina y deja un entramado de capas de celulosa.

Los investigadores probaron a someter un bloque de madera a unos 600 ciclos de carga. La esponja de madera demostró su estabilidad en cada carga, con una tensión de aproximadamente 0,63 voltios, lo que sería apropiado para un sensor.

Escalando la proporción de madera a utilizar, los investigadores descubrieron que si se conectan 30 de esos bloques de madera y se cargan uniformemente, se genera suficiente electricidad para alimentar una pantalla LCD.

Pero por si fuera poco, los investigadores quisieron ir más allá para ser más respetuosos con el medio ambiente en el proceso, así que eliminaron el tratamiento químico y lo sustituyeron por el uso de hongos en su lugar. en concreto, se trata del hongo Ganoderma applanatum, que provoca la podredumbre blanca en la madera y degrada la lignina y la hemicelulosa con suavidad.

El resultado, es una tensión eléctrica menor, pero sin duda es una opción mucho más respetuosa. Los investigadores creen que sometiendo la madera a este proceso no perjudicial, podría utilizarse como material de construcción sostenible o incluso para usos médicos.

La idea de los investigadores, es la utilizar la madera en nuevas aplicaciones. Para ello, ya han desarrollado una madera de alta resistencia, repelente al agua y magnetizable. Lo que nos recuerda al proyecto que llevaron a cabo los investigadores de la Universidad de Maryland al desarrollar madera transparente, con la eficiencia que ello supone.