Drewno jest tradycyjnie uznawane za ekologiczne i odnawialne źródło energii, ale jego spalanie budzi coraz więcej wątpliwości. Główne powody to wpływ na zdrowie, zanieczyszczenie powietrza oraz kwestie klimatyczne.
Proces spalania uwalnia do atmosfery dwutlenek węgla, a dym z kominków i pieców drzewnych jest źródłem pyłów zawieszonych PM2,5 i PM10, które są szkodliwe dla układu oddechowego oraz układu krążenia. W dymie drzewnym znajdują się również rakotwórcze wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), których emisja może być bardzo wysoka. A co kiedy nie trzeba drewna spalać, a wystarczy je tylko przetworzyć, żeby służyło ludziom jako magazyn energii cieplnej i elektrycznej w nocy? Takie rozwiązanie stworzyli już Chińczycy.
Polska inwestuje w potężne magazyny energii
Bitwa o magazynowanie energii w Polsce dopiero się zaczyna. W Lwówku Śląskim (woj. dolnośląskie) ma powstać jeden z największych w Polsce bateryjnych magazynów energii elektrycznej (BESS). Projekt jest realizowany przez firmę Green Capital, a za wykonawstwo odpowiada polska spółka Electrum. Budowa instalacji o mocy 80 MW i pojemności 320 MWh rozpocznie się w II kwartale 2026 roku, a ma zostać uruchomiona w drugiej połowie 2027 roku. koszt budowy to kilkaset mln zł.
Już trwa budowa magazynu energii w Żarnowcu na Pomorzu. Pierwszy wielkoskalowy magazyn bateryjny o pojemności około 981 MWh, którego koszt wyniesie 1,5 mld zł, ma rozpocząć działalność w 2027 roku. Inwestorem jest PGE.
Inwestowanie w magazyny energii jest w Polsce kluczowe, ponieważ to element stabilizujący sieć energetyczną przeciążoną niestabilną produkcją prądu z odnawialnych źródeł energii (OZE), szczególnie fotowoltaiki. Polska sieć wymaga modernizacji, a magazyny energii są najszybszym sposobem na zarządzanie zmiennością produkcji energii z wiatru i słońca. To także sposób na uchronienie Polski przed awariami. Chińczycy proponują coś zupełnie innego.
Drewno balsa magazynem energii cieplnej i świetlnej
Naukowcy z Chin zmienili wewnętrzną strukturę drewna, konkretnie drewna balsa o naturalnie porowatej strukturze, którą można modyfikować. Przekształcili je w porowatą gąbkę. Jak wyjaśnili w czasopiśmie naukowym „Advanced Energy Materials”, poddali wewnętrzne powierzchnie drewna obróbce chemicznej, pokrywając ścianki jego kanałów ultracienkimi warstwami czarnego fosforenu, na który nałożyli warstwę ochronną wykonaną z kwasu taninowego i jonów żelaza, aby zapobiegać utlenianiu.
Aby zwielokrotnić magazynowanie energii świetlnej i cieplnej, posłużyli sie jeszcze nanocząteczkami srebra, łańcuchami węglowodorowymi oraz kwasem stearynowym, który pomaga w magazynowaniu światła słonecznego po podgrzaniu i uwalnianiu go po schłodzeniu. Efekt?
Okazało się, że kiedy światło słoneczne padało na przygotowane drewno balsa, rozgrzewało kwas stearynowy. Gdy tylko dopływ światła został odcięty, zmagazynowane ciepło było stopniowo uwalniane, co pozwalało na generowanie energii elektrycznej w ciemności. Materiał przekształcił około 91,2 proc. światła słonecznego w ciepło, przewodząc ciepło prawie 3,9 razy wydajniej niż drewno w stanie naturalnym. Drewno modyfikowane termicznie wytworzyło, za pomocą generatora termoelektrycznego do 0,65 wolta energii elektrycznej w ciągu jednego cyklu słonecznego.
Balsa to jedno z najlżejszych gatunków drewna – jest dwukrotnie lżejsze od korka. Pochodzi z drzewa piramidalnego Ochroma, które rośnie w Ameryce Południowej i Środkowej oraz na Karaibach. Polska nazwa to Ogorzałka wełnista. Dorasta do 15 metrów.