309
Одна з найцікавіших галузей досліджень акумуляторів полягає в тому, що ці пристрої можуть не тільки накопичувати енергію, а й виступати як структурні компоненти. Ми вже бачили кілька вражаючих прикладів розробок, які можна було б використовувати, наприклад, в електромобілях. Вчені у Швеції застосували той самий підхід до великих будівель, продемонструвавши новий тип батареї на основі цементу. У майбутньому з “функціонального бетону” можна буде зводити споруди будь-якої величини.
Дослідження проводилося в Технологічному університеті Чалмерса, де вчені працювали над розробкою більш екологічних будівельних матеріалів, приділяючи особливу увагу бетону. Оскільки це найбільш широко використовуваний у світі матеріал, виробництво якого до того ж вимагає великих витрат енергії, останнім часом багато дослідників присвячували свої роботи тому, як можна зменшити вуглецевий слід бетону. Не дивно, що й автори нещодавнього дослідження придумали цікаве потенційне рішення цієї проблеми.
Як і у випадку зі звичайним бетоном, все починається з суміші на основі цементу, але з додаванням невеликої кількості коротких вуглецевих волокон для підвищення провідності та міцності на вигин. До суміші також додано пару сіток з вуглецевого волокна, одна з яких покрита залізом, щоб діяти як анод батареї, а інша – нікелем, виступаючи в ролі катода Як два електроди батареї, вони переміщують електрони вперед і назад у міру того, як пристрій заряджається і розряджається.
Цю конструкцію було обрано після довгих експериментів, під час яких команда прагнула поліпшити характеристики вже наявних батарей на основі бетону, які, за словами вчених, погано показали себе під час тестування. Однак новий, здатний здійснювати підзарядку бетон показав себе набагато практичнішим.
Схема нового матеріалу і потенційні способи його застосування
Батарея на бетонній основі досягає щільності енергії 7 Вт*год на квадратний метр матеріалу, що, за словами команди, в 10 разів більше, ніж у попередніх батарей на основі бетону. Цей показник, як і раніше, набагато нижчий, ніж у комерційних батарей, але той факт, що новинка зроблена з бетону, а отже, її можна масштабувати для формування масивних конструкцій, може допомогти розв’язати проблему обмеженої ємності.
Вчені вже пропонують всілякі варіанти використання свого винаходу, починаючи з будівель, які можуть використовуватися як накопичувачі енергії. Його також можна використовувати для живлення світлодіодів, забезпечення з’єднань 4G у віддалених районах або в поєднанні з сонячними панелями для живлення датчиків, вбудованих у бетонні конструкції, наприклад, уздовж шосе і мостів.
