Piezoelektronik

Forscher gewinnen Strom aus schwammartigem Holz

Symbolbild

(Bild: ©sportpoint - stock.adobe.com)

Tänzer können ihr Tanzbein künftig vielleicht über einen stromerzeugenden Boden schwingen lassen. Wissenschaftlern in Zürich ist es nämlich gelungen, einen Holzwürfel in einen Mini-Generator zu verwandeln. Die Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich um Ingo Burgert zeigten, dass sich der sogenannte piezoelektrische Effekt in Holz zur Energiegewinnung nutzen lässt.

Piezoelektrizität beschreibt das Phänomen, bei dem mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Allerdings ist natürliches Holz zu wenig flexibel, sodass nur eine geringe elektrische Spannung entsteht, wie die EMPA am Montag mitteilte. Deshalb lösten die Wissenschaftler das stabilisierende Lignin, das die Zellen verholzt, heraus. Resultat: Ein schwammartiges Holz, das sich zusammenpressen lässt und danach wieder ausdehnt.

In einer kürzlich im Fachmagazin „Science Advances“ erschienenen Studie berichtete das Team von einer Delignifizierung, die ohne schädliche Chemikalien auskommt. Dafür griffen sie auf die Trickkiste der Pilze zurück: Der Flache Lackporling baue das Lignin im Holz besonders schonend ab, wie der EMPA-Forscher und Mitautor Javier Ribera erklärte. Dieser Pilz mit dem lateinischen Namen Ganoderma applanatum ruft im Holz von Bäumen die sogenannte Weißfäule hervor.

Piezoelektrische Leistung um das 55-Fache erhöht
Das Team unterzog den Testwürfel von 1,5 Zentimeter Seitenlänge einem Belastungstest. Sie maßen eine maximale Spannung von 0,87 Volt sowie einen Strom von 13,3 Nanoampere, wie sie in der Studie berichten. Das Verfahren erhöhte demnach die piezoelektrische Leistung des Holzes um das 55-Fache. Die Forschenden bauten daraufhin einen Prototyp aus neun solcher „verrotteter“ Holzwürfel, mit dem sich eine Leuchtdiode durch festes Drücken einschalten ließ.

Bis zur Nutzung des „Piezo“-Holzes als stromerzeugender Parkettboden sei zwar noch mehr Forschungsarbeit nötig, schrieb die EMPA. Um die Technologie für die industrielle Anwendung zu adaptieren, seien die Forschenden aber bereits im Gespräch mit möglichen Kooperationspartnern.

Quelle: APA/sda