廃木材から発電する環境に優しい方法が明らかになった(University of Limerick study reveals eco-friendly way to generate power from waste wood)

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2024-2-13 アイルランド・リムリック大学(UL)

◆リムリック大学の研究者による新しい研究は、アイルランドの廃木材を利用して廃熱を効率的に電気に変換する持続可能な方法を明らかにしました。この画期的な研究では、リグニン由来の膜から回収された低品位熱を使用して電気を生成する方法が示されました。
◆これにより、従来は自然木からのセルロースを使用していた技術が、廃木材からのリグニンにも適用され、より循環的で持続可能な経済に貢献することができるようになりました。この研究は、「Advanced Functional Materials」誌に掲載されました。

<関連情報>

リグニン由来のイオン伝導膜で低グレードの熱エネルギーハーベスティングを実現 Lignin-Derived Ionic Conducting Membranes for Low-Grade Thermal Energy Harvesting

Muhammad Muddasar, Mohammad Ali Nasiri, Andres Cantarero, Clara Gómez, Mario Culebras, Maurice N. Collins
Advanced Functional Materials  Published: 14 December 2023
DOI:https://doi.org/10.1002/adfm.202306427

Details are in the caption following the image

Abstract

Wood-based ionic conductive membranes have emerged as a new paradigm for low-grade thermal energy harvesting applications due to their unique andtailorable structures. Herein, a lignin-derivedionic conducting membrane with hierarchical aligned channels is synthesized viaa double network crosslinking approach. Their excellent thermal stability andsuperior swelling ratio allow their optimization as low-grade heat recovery technologies. Several vertically aligned nanoscaleconfinements are found in the synthesized membranes, contributing towardenhanced ionic diffusion. Among all the combinations, the membrane comprising69.2 wt.% of lignin and infiltrated with 0.5 m KOH exhibits anexceptional ionic figure of merit (ZTi) of 0.25, relatively higher ionic conductivity(51.5 mS cm‒1), lower thermal conductivity(0.195 W m‒1·K), and a remarkable ionic Seebeck coefficientof 5.71 mV K‒1 under the application of an axialtemperature gradient. A numerical model is also utilized to evaluate theveracity of experimental observations and to gain a better understanding of thefundamental mechanisms involved in attaining such values. These results displaythe potential of lignin-basedmembranes for future thermal energy harvesting applications and are a new facetin thermoelectric energy conversion which is certain to pave the way forfurther investigations on sustainable ionic conductive membranes.

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0505化学装置及び設備
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