Ingenieros de Corea del Sur han inventado un compuesto a base de cemento que puede utilizarse en hormigón para crear estructuras que generan y almacenan electricidad a través de la exposición a fuentes de energía mecánica externas como pasos, viento, lluvia y olas.
Al convertir las estructuras en fuentes de energía, el cemento resolverá el problema del consumo del 40% de la energía mundial del entorno construido, creen.
Los usuarios de edificios no tienen que preocuparse por electrocutarse. Las pruebas demostraron que un 1% de fibras de carbono conductoras en una mezcla de cemento era suficiente para conferirle las propiedades eléctricas deseadas sin comprometer el rendimiento estructural, y la corriente generada era muy inferior al nivel máximo permitido para el cuerpo humano.
Investigadores en ingeniería mecánica y civil de la Universidad Nacional de Incheon, la Universidad Kyung Hee y la Universidad de Corea desarrollaron un compuesto conductor a base de cemento (CBC) con fibras de carbono que también puede actuar como un nanogenerador triboeléctrico (TENG), un tipo de recolector de energía mecánica.
Diseñaron una estructura a escala de laboratorio y un condensador basado en CBC utilizando el material desarrollado para probar sus capacidades de recolección y almacenamiento de energía.
“Queríamos desarrollar un material energético estructural que pudiera usarse para construir estructuras de energía neta cero que utilicen y produzcan su propia electricidad”, dijo Seung-Jung Lee, profesor del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad Nacional de Incheon.
“Dado que el cemento es un material de construcción indispensable, decidimos utilizarlo con rellenos conductores como elemento conductor central para nuestro sistema CBC-TENG”, añadió.
Los resultados de su investigación fueron publicados este mes en la revista Nano Energy.
Además del almacenamiento y la recolección de energía, el material también podría usarse para diseñar sistemas de detección automática que monitoreen la salud estructural y predigan la vida útil restante de las estructuras de hormigón sin energía externa.
Nuestro objetivo final era desarrollar materiales que mejoraran la vida de las personas y que no necesitaran energía adicional para salvar el planeta. Esperamos que los hallazgos de este estudio puedan utilizarse para ampliar la aplicabilidad del CBC como material energético integral para estructuras de energía neta cero, afirmó el profesor Lee.
Al publicitar la investigación, la Universidad Nacional de Incheon bromeó: "¡Parece un comienzo sorprendente hacia un mañana más brillante y verde!".
Revista global de construcción
Hora de publicación: 16 de diciembre de 2021