Etelä-Korean insinöörit ovat keksineet sementtipohjaisen komposiitin, jota voidaan käyttää betonissa valmistamaan rakenteita, jotka tuottavat ja varastoivat sähköä altistumalla ulkoisille mekaanisille energialähteille, kuten jalanjälki, tuuli, sade ja aallot.
Muuttamalla rakenteet voimalähteiksi, sementti murtaa rakennetun ympäristön ongelman, joka kuluttaa 40 prosenttia maailman energiasta, he uskovat.
Rakennuskäyttäjien ei tarvitse huolehtia sähköiskujen saamisesta. Testit osoittivat, että sementtiseoksen 1%: n määrä johtavia hiilikuituja oli riittävä antamaan sementille halutut sähköiset ominaisuudet vaarantamatta rakenteellista suorituskykyä, ja tuotettu virta oli huomattavasti alhaisempi kuin ihmiskehon suurin sallittu taso.
Incheonin kansallisesta yliopistosta, Kyung Hee -yliopistosta ja Korean yliopistosta sijaitsevan Incheonin kansallisen yliopiston mekaanisen ja rakennustekniikan tutkijat kehittivät sementtipohjaisen johtavan komposiitin (CBC) hiilikuitujen kanssa, jotka voivat toimia myös triboelektrisenä nanogeneraattorina (TENG), eräänlaisena mekaanisen energian sadonkorjaimessa.
He suunnittelivat laboratorion mittakaavan rakenteen ja CBC-pohjaisen kondensaattorin käyttämällä kehitettyä materiaalia sen energiankorjuu- ja varastointiominaisuuksien testaamiseksi.
"Halusimme kehittää rakenteellista energiamateriaalia, jota voitaisiin käyttää Net-Zero-energiarakenteiden rakentamiseen, jotka käyttävät ja tuottavat omaa sähköä", sanoi Incheonin kansallisen yliopiston siviili- ja ympäristötekniikan laitoksen professori Seung-Jung Lee.
"Koska sementti on välttämätön rakennusmateriaali, päätimme käyttää sitä johtavien täyteaineiden kanssa CBC-Teng-järjestelmän keskeisinä johtavina elementtinä", hän lisäsi.
Heidän tutkimuksensa tulokset julkaistiin tässä kuussa Nano Energy -lehdessä.
Energian varastoinnin ja sadonkorjuun lisäksi materiaalia voitaisiin käyttää myös suunnittelemaan itsehallintajärjestelmiä, jotka seuraavat rakenteellista terveyttä ja ennustavat betonirakenteiden jäljellä olevan käyttöiän ilman ulkoista voimaa.
”Perimmäisenä tavoitteemme oli kehittää materiaaleja, jotka tekivät ihmisten elämästä parempaa eikä tarvinnut ylimääräistä energiaa planeetan pelastamiseen. Ja odotamme, että tämän tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää CBC: n sovellettavuuden laajentamiseen all-in-one-energiamateriaalina netto-nollaenergiarakenteisiin ”, professori Lee sanoi.
Tutkimuksen julkistaminen, Incheon National University piippasi: "Näyttää siltä, että huomenna on kirkkaampi ja vihreämpi kuin huomenna!"
Global Construction Review
Viestin aika: joulukuu-16-2021