Переключиться на мобильную версию

Бетонная батарея поможет зданиям накапливать собственную энергию

Одна из наиболее интересных областей исследований аккумуляторов заключается в том, что эти устройства могут не только накапливать энергию, но и выступать в качестве структурных компонентов.
Прототип бетонной батареи
Прототип бетонной батареи
Технологический университет Чалмерса

Мы видели несколько впечатляющих примеров этого, которые можно было бы использовать в электромобилях, и теперь ученые в Швеции применили этот тип мышления к большим зданиям, продемонстрировав новый тип батареи на основе цемента, с помощью которой можно было видеть большие конструкции, построенные из функционального бетона.

Читай также: Ученые создали робота, который строит целые города

Исследование проводилось в Технологическом университете Чалмерса, где ученые работали над разработкой более экологичных строительных материалов, уделяя особое внимание бетону. Поскольку это наиболее широко используемый в мире материал, производство которого требует больших затрат энергии, мы наблюдаем множество исследований того, как можно уменьшить углеродный след бетона, и авторы этого нового исследования придумали интересное решение.

Как и в случае с обычным бетоном, он начинается со смеси на основе цемента, но с добавлением небольшого количества коротких углеродных волокон для повышения проводимости и прочности на изгиб. В смесь также включена пара сеток из углеродного волокна, одна из которых покрыта железом, чтобы действовать как анод батареи, а другая - из никеля, чтобы действовать как катод. Как два электрода батареи, они перемещают электроны вперед и назад по мере того, как устройство заряжается и разряжается.

Эта конструкция была выбрана после долгих экспериментов, и команда стремилась улучшить предыдущие конструкции для батарей на основе бетона, которые, по их словам, плохо показали себя при тестировании. Новый, перезаряжаемый дизайн описывается как первая в мире концепция, и в ранних экспериментах принесло некоторые плоды.

Читай также: Технопрогноз на 2021: Быстрый заряд и батарея на 5000 мАч станут нормой

Было обнаружено, что батарея на основе бетона имеет плотность энергии 7 Вт · ч на квадратный метр материала, что, по словам команды, может оказаться более чем в 10 раз больше, чем у предыдущих батарей на основе бетона. Однако он по-прежнему намного ниже, чем у коммерческих батарей, но тот факт, что он сделан из бетона, который можно масштабировать для формирования массивных конструкций, может помочь противостоять его ограниченной емкости.

Ученые представляют себе всевозможные варианты использования инновационной конструкции батарей, начиная со зданий, которые могут использоваться как накопители энергии. Его также можно использовать для питания светодиодов, обеспечения соединений 4G в отдаленных районах или в сочетании с солнечными панелями для питания датчиков, встроенных в бетонные конструкции, например, вдоль шоссе и мостов.

"У нас есть видение, что в будущем эта технология может позволить строить целые секции многоэтажных зданий из функционального бетона", - говорит автор исследования Эмма Чжан. "Учитывая, что на любую бетонную поверхность может быть встроен слой этого электрода, мы говорим об огромных объемах функционального бетона".

Читай также: Создана квантовая батарея, которая абсолютно не теряет заряд

Команда отмечает, что это очень ранняя стадия исследования, и некоторые технические проблемы еще предстоит решить. Некоторые из ключевых вопросов, на которые нужно ответить, относятся к сроку службы батареи, поскольку бетонные конструкции обычно служат десятилетиями и более. Таким образом, ученым нужно будет решить, как продлить срок службы батареи, или найти способ извлечь и заменить их, когда они изнашиваются. В любом случае они с оптимизмом смотрят на возможности.

"Мы убеждены, что эта концепция вносит большой вклад в то, чтобы строительные материалы будущего имели дополнительные функции, такие как возобновляемые источники энергии", - говорит автор исследования Лупинг Тан.

Напомним, ранее сообщалось, что микробы помогли создать самовосстанавливающийся бетон.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

 
Комментариев (0)
Оставляя комментарий, пожалуйста, помните о том, что содержание и тон Вашего сообщения могут задеть чувства реальных людей, непосредственно или косвенно имеющих отношение к данной новости. Пользователи, которые нарушают эти правила грубо или систематически, будут заблокированы.
Полная версия правил
Осталось 300 символов
Реклама
Мы в соцсетях
Реклама
Реклама
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее здесь