टिकाऊ वास्तुकला में एक प्रमुख विकास ने शोधकर्ताओं को साधारण लकड़ी को एक उन्नत तापीय भंडार में बदलने में सक्षम बनाया है। इस मामले में, रासायनिक संशोधन के माध्यम से लकड़ी से लिग्निन को हटा दिया जाता है और चरण परिवर्तन सामग्री को जोड़ा जाता है, जिससे एक नए उत्पाद का निर्माण होता है जिसे ‘सौर बैटरी’ कहा जाता है, जो दिन के दौरान एक इमारत द्वारा एकत्रित सौर ऊर्जा को गुप्त गर्मी के रूप में संग्रहीत करता है। पारंपरिक सौर प्रणालियों में आंतरायिकता जैसे चर होते हैं। फिर भी, उपयोग की जाने वाली जैव-आधारित सामग्रियों की प्रकृति के कारण, इन सौर बैटरियों की तापीय स्थितियाँ स्थिर होती हैं और सूरज ढलने के काफी समय बाद तक अपनी संग्रहीत ऊर्जा जारी करती हैं।यह खोज उन्नत सामग्री विज्ञान पर आधारित है और हमें अपने घरों को गर्म करने या उनके अंदर के तापमान को नियंत्रित करते समय शून्य कार्बन उत्सर्जन प्राप्त करने की अनुमति देगी। लकड़ी की प्राकृतिक छिद्रपूर्ण संरचना का उपयोग करके, यह नई तकनीक हमारे घरों की वास्तविक दीवारों को इंसुलेटेड हीट बैटरी के रूप में उपयोग करके ऊर्जा संचयन और दीर्घकालिक भंडारण के बीच एक पुल प्रदान करेगी।
लकड़ी की सोलर बैटरी घोर अंधेरे में भी काम करती है
एक नई प्रकार की बैटरी बनाने के लिए एक रासायनिक परिशोधन प्रक्रिया का उपयोग किया जा रहा है। केटीएच रॉयल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने लकड़ी से लिग्निन को सफलतापूर्वक हटा दिया है और थर्मल बैटरी बनाने के लिए लकड़ी में बने छिद्रों को पॉलीथीन ग्लाइकोल (पीईजी) से भर दिया है। जब सूरज लकड़ी पर चमकता है और उसे गर्म करता है, तो खूंटी पिघल जाएगी और उसे संग्रहीत करने के लिए बड़ी मात्रा में ऊष्मा ऊर्जा को अवशोषित कर लेगी। रात में, जब तापमान गिरता है, तो पीईजी क्रिस्टलीकृत हो जाएगा और संग्रहीत गर्मी को आपके घर में छोड़ देगा। संग्रहीत की जा सकने वाली ऊष्मा की कुल मात्रा लगभग 760 किलोजूल प्रति किलोग्राम (kJ/kg) है, जिसका अर्थ है कि यह नई निर्माण सामग्री बिना किसी बिजली की आवश्यकता के जलवायु नियंत्रण प्रणाली के रूप में कार्य कर सकती है।
वुड की पदानुक्रमित संरचना फोटॉनों को कैसे पकड़ती है
साइंस एडवांसेज में प्रकाशित कहानी के अनुसार, सौर विकिरण के अवशोषण को अधिकतम करने के लिए, वैज्ञानिकों ने प्लास्मोनिक नैनोकणों को सीधे लकड़ी के सूक्ष्म चैनलों में एम्बेड करके अवधारणा को आगे बढ़ाया है। इन धात्विक कणों को सौर स्पेक्ट्रम के साथ प्रतिध्वनित करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो फोटॉन को प्रभावी ढंग से फंसाते हैं और लगभग 99 प्रतिशत तक की दक्षता दर के साथ थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। इन लकड़ी के रेशों की प्राकृतिक पदानुक्रमित संरचना एक प्रकाश जाल के रूप में कार्य करती है, जो सूर्य के प्रकाश को छिद्रपूर्ण चैनलों के भीतर बार-बार उछालने के लिए मजबूर करती है जब तक कि यह पूरी तरह से गर्मी के रूप में अवशोषित न हो जाए। यह संकेंद्रित तापीय ऊर्जा कुछ ही मिनटों में सामग्री के तापमान को 82 डिग्री सेल्सियस (180 डिग्री फ़ारेनहाइट) से अधिक तक बढ़ा सकती है। यह दक्षता लकड़ी को न केवल अंतरिक्ष हीटिंग के लिए बल्कि सौर ऊर्जा से संचालित भाप उत्पादन और जल शुद्धिकरण जैसे गहन अनुप्रयोगों के लिए भी उपयुक्त बनाती है।
जैव-आधारित थर्मल भंडारण के साथ ग्रिड को डीकार्बोनाइजिंग करना
अमेरिकी कृषि विभाग के अनुसार, आवासीय ऊर्जा खपत कार्बन उत्सर्जन के मुख्य स्रोतों में से एक है, और आधुनिक निर्माण में इंजीनियर लकड़ी का उपयोग इस गंभीर समस्या को हल करने में मदद कर सकता है। इंजीनियर्ड लकड़ी थर्मल द्रव्यमान के माध्यम से निष्क्रिय थर्मल विनियमन का स्रोत बनकर इमारतों को विद्युत ग्रिड और एचवीएसी सिस्टम पर निर्भरता कम करने में मदद करेगी। यह कार्बन सिंक के रूप में भी काम करता है, जो इमारत के जीवनकाल के लिए वायुमंडलीय कार्बन को रोक देता है। सिंथेटिक बैटरियों और ऊर्जा संचय करने वाली यांत्रिक प्रणालियों के विपरीत, लकड़ी से बनी थर्मल बैटरियां बायोडिग्रेडेबल होती हैं। वे स्थिरता को ध्यान में रखकर प्रबंधित वनों से आते हैं, जो पर्यावरण के प्रति जागरूक विकल्प पेश करते हैं जो निर्माण उद्योग के वैश्विक डीकार्बोनाइजेशन लक्ष्यों के साथ संरेखित होता है।
