Нещодавно вчені з Департаменту архітектури та будівництва опублікували статтю, в якій викладено нову концепцію акумуляторних батарей, виготовлених з цементу.
Потреба у стійких будівельних матеріалах ставить перед дослідниками важкі задачі. Доктор Емма Чжан з Технологічного університету Чалмерса (Швеція) кілька років тому приєдналася до дослідницької групи професора Люпінга Тана з метою пошуку будівельних матеріалів майбутнього. Разом їм вдалося розробити першу у світі концепцію акумуляторної батареї на основі цементу.
Дослідники розробили суміш з цементу за допомогою додавання невеликої кількості коротких вуглецевих волокон для збільшення провідності та в’язкості. Потім у суміш вбудували вуглеволокнисту сітку з металевим покриттям – залізом для анода та нікелем для катода. Після довгих експериментів вченим вдалося розробити прототип.
Середня щільність енергії акумулятора на основі цементу становить 7 ватів на квадратний метр. Цей показник використовується для вираження місткості батареї. Продуктивність нової батареї може бути більшою у десять разів, у порівнянні з бетонними батареями. Однак щільність енергії все ще низька.
«Результати попередніх досліджень, що стосуються технології використання бетонних акумуляторів, показали дуже низьку продуктивність. Ми зрозуміли, що нам потрібно мислити нестандартно, щоб придумати інший спосіб виробництва електрода», – пояснює Емма Чжан.
Дослідники розробили додаток, в якому можна побачити всю необхідну інформацію про живлення світлодіодів, контролювати стан з’єднань у віддалених районах, а також вмикати захисні функції від корозії в інфраструктурі.
“Новинка може поєднуватися з сонячними батареями. Вона здатна перетворювати енергію для систем моніторингу на автомагістралях або мостах”, – припускає Емма Чжан.
Концепція використання батареї на основі цементу у будівлях та спорудах може бути революційною. Вона пропонує альтернативне вирішення енергетичної кризи шляхом забезпечення великим обсягом енергії.
Вчені також придумали, як саме використовувати гігантську батарею. Бетон, який утворюється змішуванням цементу з іншими інгредієнтами, є найбільш часто використовуваним у світі будівельним матеріалом. Якщо ж у будь-яку бетонну поверхню вбудувати батарею, функціональність матеріалу значно збільшиться. Тобто, при будівництві необхідно буде у конструкцію будівлі помістити акумуляторну батарею.
Емма Чжан коментує: «Ми бачимо, що в майбутньому ця технологія може дозволити будувати багатоповерхові будинки з функціонального бетону».
Ідея ще знаходиться на дуже ранній стадії. Всі технічні питання, пов’язані з терміном служби акумулятора та розробки методів переробки, будуть вирішені в найближчому майбутньому.
«Оскільки подібна інфраструктура зазвичай будується протягом п’ятдесяти, а то й ста років, ми встигнемо удосконалити інноваційні батареї. Також ми знайдемо рішення, як швидко та легко переробляти батареї, коли закінчується термін їх служби. Наразі це питання є серйозною проблемою з технічної точки зору », – говорить Емма Чжан.
Дослідники сподіваються, що їхня інновація може багато чого запропонувати людству. “Ми переконані, що ця концепція робить великий внесок у те, щоб дозволити майбутнім будівельним матеріалам мати додаткові функції, такі як відновлювані джерела енергії”, – підсумовує Лупінг Танг.
Читайте найцікавіші еконовини АРТ-ЕНЕРГО в Telegram та Фейсбуці