Modified Wood for low-grade heat harvesting
Author
Diop, Mor
Term
4. term
Education
Publication year
2024
Abstract
This thesis investigates whether chemically modified wood can serve as a bio-based, porous platform for harvesting low-grade heat by converting water evaporation into electricity through electrokinetic effects. Motivated by rising freshwater scarcity and the high energy demand of conventional desalination, the work explores sustainable ways to utilize weak thermal and humidity resources present in the environment. The core research question is how wood, including delignified variants, can be engineered and optimized so that capillary water transport within its channels generates voltage and current via motion of counter-ions in the electric double layer. The methodology includes chemical modification of wood samples, structural and chemical characterization using FT-IR and SEM, and measurements of voltage/power output under controlled evaporation while systematically varying temperature, sample thickness, and salt concentration (NaCl). The thesis links observations to underlying mechanisms and identifies design parameters relevant for scalability and applications in eco-friendly energy harvesting and water treatment. Quantitative outcomes are not provided in the excerpt, but the study maps relationships between material properties, operating conditions, and electrical response to guide future optimization.
Denne afhandling undersøger, om kemisk modificeret træ kan fungere som et biobaseret, porøst materiale til høst af lavkvalitetsvarme ved at omdanne vandfordampning til elektricitet via elektrokinetiske effekter. Baggrunden er den voksende mangel på ferskvand og de høje energiomkostninger ved traditionelle afsaltningsmetoder, hvilket øger behovet for bæredygtige teknologier, der udnytter miljøets svage varme- og fugtressourcer. Det centrale forskningsspørgsmål er, hvordan træ, herunder delignificeret træ, kan modificeres og optimeres, så kapillær vandtransport i dets kanaler skaber strøm og spænding gennem bevægelse af modioner i den elektriske dobbeltlagstruktur. Metodemæssigt omfatter arbejdet kemisk behandling af træprøver, strukturel og kemisk karakterisering med FT-IR og SEM, samt målinger af spændings- og effektudgang under kontrolleret fordampning, hvor temperatur, prøve-tykkelse og saltkoncentration (NaCl) systematisk varieres. Afhandlingen kobler de observerede effekter til underliggende mekanismer og drøfter designparametre, der er vigtige for skalerbarhed og anvendelser inden for miljøvenlig energiudnyttelse og vandbehandling. Kvantitative resultater er ikke angivet i det tilgængelige uddrag, men studiet kortlægger sammenhænge mellem materialeegenskaber, driftsbetingelser og elektrisk respons som grundlag for fremtidig optimering.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]