Новая бетонная батарея может позволить зданиям накапливать собственную энергию

Одна из наиболее интересных областей исследования батарей связана с тем, как эти устройства могут не только хранить энергию, но и служить в качестве структурных компонентов.

Уже известно несколько впечатляющих примеров того, как структурные батареи могут быть использованы в электромобилях, а теперь ученые из Швеции применили этот тип мышления к большим зданиям, продемонстрировав новый тип батарей на основе цемента, с помощью которых можно строить большие сооружения из функционального бетона.

Бетонный аккумулятор

Исследование проводилось в Технологическом университете Чалмерса, где ученые работали над созданием более экологичных строительных материалов, уделяя особое внимание бетону. Поскольку бетон является самым распространенным в мире материалом, а его производство требует больших затрат энергии, мы видим множество исследований, посвященных тому, как можно уменьшить углеродный след бетона, и авторы нового исследования предложили интересное потенциальное решение.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Как и обычный бетон, он начинается с цементной смеси, но в нее добавляется небольшое количество коротких углеродных волокон для повышения электропроводности и прочности на изгиб. В смесь также включена пара сеток из углеродного волокна, одна из которых покрыта железом для работы в качестве анода батареи, а другая покрыта никелем для работы в качестве катода. Как два электрода батареи, они переправляют электроны туда и обратно при зарядке и разрядке устройства.

Эта конструкция была разработана после долгих экспериментов. Команда стремилась улучшить предыдущие конструкции батарей на основе бетона, которые, по их словам, плохо показали себя в ходе испытаний. Эта новая перезаряжаемая конструкция описывается как первая в мире концепция, и в первых экспериментах творческое мышление команды принесло свои плоды.

Было установлено, что плотность энергии батареи на основе бетона составляет 7 Вт-ч на квадратный метр материала, что, по словам команды, может оказаться в 10 раз больше, чем у предыдущих батарей на основе бетона. Тем не менее, это все еще намного ниже, чем у коммерческих батарей, но тот факт, что она сделана из бетона, который можно масштабировать для создания массивных структур, может помочь компенсировать ее ограниченную емкость.

Ученые предполагают всевозможные варианты использования их инновационной конструкции батареи, начиная от зданий, которые могут служить в качестве накопителей энергии. Их также можно использовать для питания светодиодов, обеспечения связи 4G в отдаленных районах или в паре с солнечными батареями для питания датчиков, встроенных в бетонные конструкции, например, вдоль шоссе и мостов.

"Мы представляем, 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 можно будет вмонтировать слой этого электрода, мы говорим об огромных объемах функционального бетона".

Команда отмечает, что исследование находится на очень ранней стадии, и некоторые технические проблемы еще предстоит решить. Некоторые из ключевых вопросов, на которые предстоит ответить, касаются срока службы батареи, поскольку бетонные конструкции обычно создаются на десятилетия и более. Поэтому ученым нужно будет придумать, как сделать так, чтобы батареи служили так же долго, или придумать способ их извлечения и замены после того, как они износятся. В любом случае, они с оптимизмом смотрят на открывающиеся возможности.

"Мы убеждены, что эта концепция вносит большой вклад в то, чтобы будущие строительные материалы смогут выполнять дополнительные функции, такие как работа с возобновляемыми источниками энергии", - говорит автор исследования Лупинг Танг. опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet