Cercetătorii de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign au realizat o inovație semnificativă, reușind să genereze energie din coaja de pomelo. Această metodă utilizează biomasa cojii de pomelo pentru a alimenta dispozitive electrice mici și pentru a monitoriza mișcările biomecanice.
Echipa de cercetare a valorificat structura poroasă a cojii de pomelo pentru a dezvolta dispozitive capabile să convertească energia mecanică în electricitate și să funcționeze ca senzori de mișcare autoalimentați. Coaja de pomelo, care este adesea aruncată, reprezintă între 30% și 50% din masa fructului, generând astfel o cantitate semnificativă de deșeuri alimentare.
Procesul de obținere a energiei
Cercetătorii au separat coaja de pulpă, au îndepărtat stratul exterior și au tăiat partea interioară spongioasă în bucăți mai mici. Acestea au fost apoi liofilizate pentru a păstra structura tridimensională poroasă și depozitate în condiții variabile de umiditate. Dispozitivul a fost construit utilizând biomasa cojii de pomelo și un film plastic (polimidă) ca straturi triboelectrice.
Studiul a demonstrat că simpla atingere a acestor dispozitive poate aprinde aproximativ 20 de LED-uri și poate alimenta un calculator sau un ceas sportiv, fără a necesita surse externe de electricitate, dacă sunt integrate cu un sistem de gestionare a energiei și o unitate de stocare.
Performanțele dispozitivului
Dispozitivul optimizat, denumit PP-TENG (nanogenerator triboelectric bazat pe biomasa de coajă de pomelo), a atins o tensiune de circuit deschis de 58 V și o densitate maximă de putere de 254,8 mW/m².
Aplicații în monitorizarea biomecanică
Datorită structurii sale poroase, dispozitivele triboelectrice realizate din coaja de pomelo s-au dovedit a fi extrem de sensibile la forță și frecvența aplicării acesteia. Această caracteristică a inspirat dezvoltarea unor senzori care pot fi atașați corpului uman pentru monitorizarea mișcărilor biomecanice.
Aceste tehnologii au potențialul de a oferi date valoroase în domeniul sănătății și reabilitării fizice, contribuind la îmbunătățirea monitorizării și evaluării mișcărilor pacientului.
Cercetătorii au realizat o descoperire importantă în domeniul energiei regenerabile, reușind să extragă energie din coaja de pomelo. Această inovație ar putea deschide noi căi pentru utilizarea deșeurilor agricole în producția de energie, contribuind astfel la sustenabilitatea mediului.
Coaja de pomelo, un produs secundar adesea neglijat, a fost folosită de cercetători ca sursă de materie primă în scopul generării de energie. Această metodă poate ajuta la reducerea deșeurilor și la valorificarea resurselor disponibile în mod eficient.
Prin această tehnologie, cercetătorii își propun să promoveze soluții ecologice pentru nevoile energetice ale societății, explorând potențialul diversificat al materialelor biologice.
