Inżynierowie z Korei Południowej wynaleźli kompozyt na bazie cementu, który można wykorzystać w betonie do tworzenia konstrukcji generujących i magazynujących energię elektryczną poprzez wystawienie na zewnętrzne mechaniczne źródła energii, takie jak kroki, wiatr, deszcz i fale.
Uważają, że zamieniając struktury w źródła energii, cement rozwiąże problem środowiska zbudowanego zużywającego 40% energii na świecie.
Użytkownicy budynku nie muszą się martwić o porażenie prądem.Testy wykazały, że 1% objętości przewodzących włókien węglowych w mieszance cementowej wystarczył, aby nadać cementowi pożądane właściwości elektryczne bez pogarszania parametrów strukturalnych, a generowany prąd był znacznie niższy niż maksymalny dopuszczalny poziom dla organizmu ludzkiego.
Naukowcy zajmujący się inżynierią mechaniczną i lądową z Incheon National University, Kyung Hee University i Korea University opracowali kompozyt przewodzący na bazie cementu (CBC) z włóknami węglowymi, który może również działać jako tryboelektryczny nanogenerator (TENG), rodzaj mechanicznego urządzenia do pozyskiwania energii.
Opracowany斜纹布łzaprojektowali strukturę w skali laboratoryjnej i kondensator na bazie CBC, aby przetestować możliwości zbierania i magazynowania energii.
„Chcieliśmy opracować materiał o energii strukturalnej, który można by wykorzystać do budowy struktur o zerowej energii netto, które wykorzystują i wytwarzają własną energię elektryczną”, powiedział Seung-Jung Lee, profesor na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska Incheon National University.
„Ponieważ cement jest niezbędnym materiałem budowlanym, postanowiliśmy użyć go wraz z wypełniaczami przewodzącymi jako podstawowy element przewodzący w naszym systemie CBC-TENG” – dodał.
Wyniki ich badań zostały opublikowane w tym miesiącu w czasopiśmie Nano Energy.
Oprócz magazynowania i zbierania energii, materiał można również wykorzystać do projektowania systemów samodetekcyjnych, które monitorują stan konstrukcji i przewidują pozostały okres użytkowania konstrukcji betonowych bez zasilania zewnętrznego.
„Naszym ostatecznym celem było opracowanie materiałów, które polepszyły życie ludzi i nie wymagały dodatkowej energii do ratowania planety.Spodziewamy się, że wyniki tego badania mogą zostać wykorzystane do rozszerzenia zastosowania CBC jako uniwersalnego materiału energetycznego dla struktur o zerowej energii netto” – powiedział prof. Lee.
Publikując wyniki badań, Incheon National University zażartował: „Wydaje się, że to wstrząsający początek jaśniejszego i bardziej zielonego jutra!”
Globalny przegląd budowlany
Czas publikacji: 16 grudnia-2021