Nova studija istraživača sa Univerziteta u Limeriku u Irskoj otkrila je održiv metod efikasnog pretvaranja otpadne toplote u električnu energiju koristeći irske drvne proizvode, uz minimiziranje troškova i uticaja na životnu sredinu.
Studija, koju su vodili istraživači sa UL u saradnji sa kolegama sa Univerziteta u Valensiji, pokazala je metod generisanja električne energije korišćenjem toplote niskog stepena dobijene iz membrana dobijenih ligninom.
Lignin, koji se obično zanemaruje, je održivi nusproizvod koji se dobija od drveta u proizvodnji papira i celuloze. Studija pokazuje da ove membrane mogu pretvoriti otpadnu toplotu u električnu energiju koristeći kretanje naelektrisanih atoma (jona) unutar materijala.
Ovo je značajan napredak jer su prethodne studije pokazale samo ovu tehnologiju koja koristi celulozu iz prirodnog drveta, a novo istraživanje UL-a je uspešno primenilo na lignin iz otpadnog drveta – što kao rezultat doprinosi kružnijoj i održivijoj ekonomiji.
Toplota niskog kvaliteta odnosi se na otpadnu toplotu koja se stvara na temperaturama ispod 200 stepeni Celzijusa. U industrijskim procesima, 66% otpadne toplote spada u ovu kategoriju, naglašavajući potencijal ovog otkrića za razvoj održivih aplikacija toplote u električnu energiju.
Studija je objavljena u časopisu Napredni funkcionalni materijali.
Profesor Maurice N Collins, profesor nauke o materijalima na Fakultetu inženjeringa UL i glavni istraživač na Institutu Bernal koji je nadgledao studiju, objasnio je: „Niskokvalitetna toplota dolazi iz različitih izvora kao što su otpadna toplota u industriji, gubici toplote u izolacionim sistemima, okeani termalni gradijenti, fermentacija biomase i sunčeva toplota.“
„Uprkos svom potencijalu, korišćenje toplotne energije niskog kvaliteta u aplikacijama za prikupljanje energije bilo je izazovno zbog nedostatka isplativih tehnologija.“
„Naše istraživanje istražuje upotrebu jonskih termoelektričnih membrana napravljenih od lignina, nedovoljno iskorišćenog nusproizvoda u industriji papira i celuloze, nudeći održivo rešenje.
Glavni autor Muhammad Muddasar, NKSTGENVOOD Ph.D. student sa Instituta Bernal, objasnio je: „Razvili smo prvu membranu zasnovanu na ligninu za prikupljanje jonske termoelektrične energije.“
„Naša membrana je lagana, laka za sintetizaciju i biokompatibilna, što je čini pogodnom za različite primene, uključujući prikupljanje toplotne energije, senzore temperature i biomedicinske senzore za praćenje zdravlja.“
Rad istraživača UL na projektu NKSTGENVOOD je pod okriljem Centra za napredne materijale i bioinženjerska istraživanja Irske Federacije nauke (AMBER). Projekat je posvećen razvoju novih aplikacija sa dodatom vrednošću od irskog drveta.
Profesor Kolins je rekao: „Iako još uvek postoji prostor za dalji razvoj u aplikacijama konverzije toplote u električnu energiju, studija pokazuje da lignin u izobilju može uspešno doprineti prikupljanju toplotne energije niskog kvaliteta, posebno u scenarijima gde su održivost i isplativost presudno“.
