Предложена первая в мире концепция аккумуляторных батарей на основе цемента

Количество просмотров: 321

Исследовательская группа из Технологического университета Чалмерса в Швеции предложила создавать цементные аккумуляторы. Дальнейшая модернизация данной концепции может превратить бетонные многоэтажные дома в накопители энергии сродни огромным батареям. Идея появилась на фоне необходимости в экологически безопасных стройматериалах.

Она принадлежит ученым Эмме Чжан и Люпингу Тану. В основе концепции содержится цементная смесь с короткими углеродными волокнами, функция которых состоит в повышении проводимости материала и увеличении прочности на изгиб.

Также в ней предусмотрена сеть из углеродного волокна с металлическим покрытием – никелевым для катода и железным для анода. Попытки разработать бетонный аккумулятор предпринимались и ранее, но все они оказались малоуспешными из-за низкой производительности. Люпингу и Чжан удалось получить батарею со средней плотностью энергии 7 Вт-часов на 1 м2 (выражает емкость). Если сравнивать ее с коммерческими аккумуляторами, то плотность все еще слишком низкая. Однако показатель повысится в разы, если увеличить объем устройства.

Потенциально его можно использовать в зданиях. Главным преимуществом батареи является накопление энергии. Кроме того, бетон – самый распространенный строительный материал в мире. А встроить электродный слой можно на любую бетонную поверхность. Необходимо решить лишь вопросы долговечности и замены аккумуляторов на больших конструкциях, поскольку бетонные здания рассчитаны на 50-100 лет.

Среди других экспериментов с бетоном – создание легко нагреваемого материала, который проводит электричество. В обычном состоянии бетон не является проводником. Но добавление углеродного нанокарбона в объеме 4% позволило французским и американским инженерам изменить его свойства. Испытания показали, что при этом происходит активная выработка тепла. При напряжении в 5 В поверхность бетона нагревается до 41℃. Эту технологию можно использовать для экономии энергии и обогрева полов в помещениях. В отличие от сложной в установке и эксплуатации системы водяных труб, нагреваемый бетонный пол – элементарное решение.