Μηχανικοί από τη Νότια Κορέα εφηύραν ένα σύνθετο υλικό με βάση το τσιμέντο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σκυρόδεμα για την κατασκευή κατασκευών που παράγουν και αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω της έκθεσής τους σε εξωτερικές μηχανικές πηγές ενέργειας, όπως τα βήματα, ο άνεμος, η βροχή και τα κύματα.
Πιστεύουν ότι μετατρέποντας τις κατασκευές σε πηγές ενέργειας, το τσιμέντο θα λύσει το πρόβλημα του δομημένου περιβάλλοντος που καταναλώνει το 40% της παγκόσμιας ενέργειας.
Οι χρήστες των κτιρίων δεν χρειάζεται να ανησυχούν για ηλεκτροπληξία. Οι δοκιμές έδειξαν ότι ένα 1% όγκου αγώγιμων ινών άνθρακα σε ένα μείγμα τσιμέντου ήταν αρκετό για να δώσει στο τσιμέντο τις επιθυμητές ηλεκτρικές ιδιότητες χωρίς να διακυβεύεται η δομική απόδοση, και το ρεύμα που παράγεται ήταν πολύ χαμηλότερο από το μέγιστο επιτρεπόμενο όριο για το ανθρώπινο σώμα.
Ερευνητές μηχανολόγων και πολιτικών μηχανικών από το Εθνικό Πανεπιστήμιο Incheon, το Πανεπιστήμιο Kyung Hee και το Πανεπιστήμιο της Κορέας ανέπτυξαν ένα αγώγιμο σύνθετο υλικό (CBC) με βάση το τσιμέντο και ίνες άνθρακα που μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως τριβοηλεκτρική νανογεννήτρια (TENG), ένας τύπος συλλέκτη μηχανικής ενέργειας.
Σχεδίασαν μια δομή εργαστηριακής κλίμακας και έναν πυκνωτή βασισμένο σε CBC χρησιμοποιώντας το αναπτυγμένο υλικό για να δοκιμάσουν τις ικανότητές του για συλλογή και αποθήκευση ενέργειας.
«Θέλαμε να αναπτύξουμε ένα δομικό ενεργειακό υλικό που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή δομών μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης που χρησιμοποιούν και παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια», δήλωσε ο Seung-Jung Lee, καθηγητής στο Τμήμα Πολιτικών και Περιβαλλοντικών Μηχανικών του Εθνικού Πανεπιστημίου Incheon.
«Δεδομένου ότι το τσιμέντο είναι ένα απαραίτητο δομικό υλικό, αποφασίσαμε να το χρησιμοποιήσουμε με αγώγιμα υλικά πλήρωσης ως το βασικό αγώγιμο στοιχείο για το σύστημα CBC-TENG μας», πρόσθεσε.
Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους δημοσιεύθηκαν αυτόν τον μήνα στο περιοδικό Nano Energy.
Εκτός από την αποθήκευση και τη συλλογή ενέργειας, το υλικό θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον σχεδιασμό συστημάτων αυτοανίχνευσης που παρακολουθούν την δομική υγεία και προβλέπουν την υπολειπόμενη διάρκεια ζωής των κατασκευών από σκυρόδεμα χωρίς εξωτερική ενέργεια.
«Ο απώτερος στόχος μας ήταν να αναπτύξουμε υλικά που θα έκαναν τη ζωή των ανθρώπων καλύτερη και δεν θα χρειάζονταν επιπλέον ενέργεια για να σώσουν τον πλανήτη. Και αναμένουμε ότι τα ευρήματα αυτής της μελέτης θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να επεκτείνουν την εφαρμογή του CBC ως ενός ολοκληρωμένου ενεργειακού υλικού για δομές μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης», δήλωσε ο καθηγητής Lee.
Δημοσιεύοντας την έρευνα, το Εθνικό Πανεπιστήμιο Incheon αστειεύτηκε: «Φαίνεται σαν μια συγκλονιστική αρχή για ένα πιο φωτεινό και πράσινο αύριο!»
Παγκόσμια Ανασκόπηση Κατασκευών
Ώρα δημοσίευσης: 16 Δεκεμβρίου 2021