Inženýři z Jižní Koreje vynalezli kompozit na bázi cementu, který lze použít v betonu k výrobě konstrukcí, které generují a ukládají elektřinu vystavením vnějším mechanickým zdrojům energie, jako jsou kroky, vítr, déšť a vlny.
Věří, že přeměnou staveb na zdroje energie vyřeší cement problém zastavěného prostředí, které spotřebovává 40 % světové energie.
Uživatelé budov se nemusí obávat úrazu elektrickým proudem. Testy ukázaly, že 1% objemu vodivých uhlíkových vláken v cementové směsi stačilo k tomu, aby cement dosáhl požadovaných elektrických vlastností bez ohrožení konstrukčních vlastností, a generovaný proud byl mnohem nižší než maximální povolená úroveň pro lidské tělo.
Výzkumníci v oboru strojírenství a stavebnictví z Inčchonské národní univerzity, Univerzity Kyung Hee a Korejské univerzity vyvinuli vodivý kompozit (CBC) na bázi cementu s uhlíkovými vlákny, který může také fungovat jako triboelektrický nanogenerátor (TENG), což je typ mechanického sklízeče energie.
Navrhli strukturu v laboratorním měřítku a kondenzátor na bázi CBC s použitím vyvinutého materiálu k testování jeho schopností získávat a ukládat energii.
„Chtěli jsme vyvinout konstrukční energetický materiál, který by mohl být použit k výstavbě staveb s nulovou čistou spotřebou energie, které by samy využívaly a vyráběly elektřinu,“ řekl Seung-Jung Lee, profesor na katedře stavebního a environmentálního inženýrství Národní univerzity v Inčchonu.
„Protože cement je nepostradatelný stavební materiál, rozhodli jsme se jej použít s vodivými plnivy jako základní vodivý prvek pro náš systém CBC-TENG,“ dodal.
Výsledky jejich výzkumu byly tento měsíc publikovány v časopise Nano Energy.
Kromě ukládání a sběru energie by mohl být tento materiál také použit k návrhu samosnímacích systémů, které monitorují stav konstrukce a předpovídají zbývající životnost betonových konstrukcí bez jakéhokoli externího napájení.
„Naším konečným cílem bylo vyvinout materiály, které by zlepšily životy lidí a nevyžadovaly by žádnou další energii k záchraně planety. A očekáváme, že zjištění z této studie mohou být využita k rozšíření použitelnosti CBC jako univerzálního energetického materiálu pro struktury s nulovou čistou spotřebou energie,“ řekl profesor Lee.
Inčchonská národní univerzita při zveřejnění výzkumu vtipně poznamenala: „Vypadá to jako prudký začátek světlejších a zelenějších zítřků!“
Globální přehled stavebnictví
Čas zveřejnění: 16. prosince 2021