Painéis solares de bambu? Investigadores desenvolvem material a partir de madeira capaz de produzir mais energia

A madeira e o vidro são dois dos materiais mais populares, graças às suas múltiplas utilizações, sobretudo no setor da construção. De forma específica, o vidro de sílica, presente em janelas mas também em painéis solares, que tem uma produção anual mundial de cerca de 130 milhões de toneladas. No entanto, continua a enfrentar desafios como a sua fragilidade ou as emissões de gases de efeito estufa gerados durante o fabrico.

Mas e se a melhor solução fosse utilizar madeira para obter o vidro?

O ponto de partida foi dado pelo botânico alemão Siegfried Fink, que conseguiu criar uma madeira transparente em 1992, branqueando os pigmentos das células vegetais. Mas, graças a uma equipa da Universidade Central do Sul de Silvicultura e Tecnologia (CSUFT), na China, foi possível obter da madeira um material mais forte do que o plástico e mais resistente que o vidro. A origem do material foi o bambu natural, através do qual, além da grande resistência, conseguiu uma barreira ignífuga (para evitar incêndios) de três camadas que reduz eficazmente a libertação de calor e retarda a propagação das chamas.

O estudo, publicado na revista científica ‘Research’, apresentou resultados que demonstram a sua viabilidade não só para substituir elementos como janelas, mas também a sua utilidade como substrato para células fotovoltaicas de ‘perovskita’, destinadas a substituir os painéis solares convencionais de silício num futuro próximo – além de apresentar elevados valores de transmitância luminosa, que conduzem a uma melhoria de mais de 15% na eficiência de conversão energética, o que permitiria fabricar painéis solares mais potentes e resistentes.

A madeira transparente não é um material novo, embora ainda esteja num estágio inicial de desenvolvimento. Para o tornar cristalino, é utilizada uma técnica complexa na qual se modifica ou elimina a lignina, substância natural que faz parte da parede celular e que proporciona o tom castanho da madeira. Depois disso, mantém-se um esqueleto branco leitoso de células ocas que permanece opaco, porque as paredes celulares curvam a luz de maneira diferente do ar.

Essas bolsas de ar – que são geradas quando a árvore é derrubada e se evapora a humidade – são então preenchidas com uma substância, por exemplo, a resina epóxi, que é responsável por desviar a luz em grau semelhante ao das paredes das células, tornando a madeira transparente.

Graças às características especiais desta madeira transmissora de luz, como a sua grande transparência, a sua elevada resistência mecânica ou as suas superiores propriedades de isolamento térmico, a sua produção disparou, mas ainda tem desafios importantes pela frente. Os principais obstáculos que enfrenta são a escassez global de madeira, especialmente em países como a China, e a sua vulnerabilidade ao fogo, derivada da utilização de polímeros no seu fabrico.

Diante dessas desvantagens, os investigadores Yiqiang Wu e Caichao Wan identificaram o bambu como a melhor alternativa para a produção de placas de vidro a partir de madeira transparente. Esta espécie “possui uma rápida taxa de crescimento e regeneração”, permitindo-lhe atingir a maturidade e ser utilizada como material de construção após entre 4 e 7 anos de crescimento”, frisa Wan – “com uma produção quatro vezes superior à madeira por acre (medida equivalente a 0,40 hectares), o bambu é reconhecido pela sua excecional eficiência”.

E em números? De acordo com os cientistas do CSUFT, o bambu revelou o seu potencial para se tornar a camada de gestão de luz dos painéis solares no futuro, com uma transmitância luminosa de 71,6% e um valor de nevoeiro de 96,7%, o que se traduz numa melhoria nos 15,29% na eficiência de conversão energética. O suficiente para os responsáveis do estudo ficarem convencidos de que este ‘vidro tecnológico e à prova de fogo” pode revolucionar tanto a indústria de construção como as energias renováveis.