Inženjeri iz Južne Koreje izumili su kompozit na bazi cementa koji se može koristiti u betonu za izradu konstrukcija koje generiraju i skladište električnu energiju izlaganjem vanjskim mehaničkim izvorima energije poput koraka, vjetra, kiše i valova.
Pretvaranjem struktura u izvore energije, cement će riješiti problem izgrađenog okruženja koje troši 40% svjetske energije, vjeruju oni.
Korisnici zgrada ne moraju brinuti o strujnom udaru. Testovi su pokazali da je 1% volumena provodljivih ugljičnih vlakana u cementnoj mješavini dovoljno da cementu da željena električna svojstva bez ugrožavanja strukturnih performansi, a generirana struja je daleko niža od maksimalno dozvoljenog nivoa za ljudsko tijelo.
Istraživači u oblasti mašinstva i građevinarstva sa Nacionalnog univerziteta Incheon, Univerziteta Kyung Hee i Univerziteta Koreja razvili su provodni kompozit (CBC) na bazi cementa sa ugljeničnim vlaknima koji može djelovati i kao triboelektrični nanogenerator (TENG), vrsta mehaničkog sakupljača energije.
Dizajnirali su strukturu laboratorijskih razmjera i kondenzator baziran na CBC-u koristeći razvijeni materijal kako bi testirali njegove mogućnosti prikupljanja i skladištenja energije.
„Željeli smo razviti strukturni energetski materijal koji bi se mogao koristiti za izgradnju struktura s nultom neto energijom koje koriste i proizvode vlastitu električnu energiju“, rekao je Seung-Jung Lee, profesor na Odsjeku za građevinarstvo i inženjerstvo zaštite okoliša Nacionalnog univerziteta Incheon.
„Budući da je cement nezamjenjiv građevinski materijal, odlučili smo ga koristiti s provodljivim punilima kao osnovni provodljivi element za naš CBC-TENG sistem“, dodao je.
Rezultati njihovog istraživanja objavljeni su ovog mjeseca u časopisu Nano Energy.
Osim skladištenja i sakupljanja energije, materijal bi se mogao koristiti i za projektovanje sistema samoosjećanja koji prate strukturno stanje i predviđaju preostali vijek trajanja betonskih konstrukcija bez ikakvog vanjskog napajanja.
„Naš krajnji cilj bio je razviti materijale koji poboljšavaju živote ljudi i ne zahtijevaju nikakvu dodatnu energiju za spašavanje planete. Očekujemo da se nalazi ove studije mogu koristiti za proširenje primjenjivosti CBC-a kao sveobuhvatnog energetskog materijala za strukture s nultom neto energijom“, rekao je profesor Lee.
Prilikom objavljivanja istraživanja, Nacionalni univerzitet Incheon se našalio: „Čini se kao trzajni početak svjetlijeg i zelenijeg sutra!“
Globalni pregled građevinarstva
Vrijeme objave: 16. decembar 2021.