Les ingénieurs de Corée du Sud ont inventé un composite à base de ciment qui peut être utilisé dans le béton pour fabriquer des structures qui génèrent et stockent l'électricité par exposition à des sources d'énergie mécanique externes comme les pas, le vent, la pluie et les vagues.
En transformant les structures en sources d'électricité, le ciment fera briser le problème de l'environnement bâti consommant 40% de l'énergie mondiale, croient-ils.
Les utilisateurs du bâtiment n'ont pas besoin de se soucier de se faire électrocuter. Les tests ont montré qu'un volume de 1% de fibres de carbone conductrice dans un mélange de ciment était suffisant pour donner au ciment les propriétés électriques souhaitées sans compromettre les performances structurelles, et le courant généré était bien inférieur au niveau maximum admissible pour le corps humain.
Des chercheurs en génie mécanique et civil de l'Université nationale d'Incheon, de l'Université de Kyung Hee et de l'Université de Corée ont développé un composite conducteur à base de ciment (CBC) avec des fibres de carbone qui peuvent également agir comme un nanogénérateur triboélectrique (TENG), un type de récolter d'énergie mécanique.
Ils ont conçu une structure à l'échelle de laboratoire et un condensateur basé sur CBC utilisant le matériau développé pour tester ses capacités de récolte d'énergie et de stockage.
«Nous voulions développer un matériau d'énergie structurel qui pourrait être utilisé pour construire des structures énergétiques nettes qui utilisent et produisent leur propre électricité», a déclaré Seung-Jung Lee, professeur au Département de génie civil et environnemental de l'Université nationale d'Incheon.
"Étant donné que le ciment est un matériau de construction indispensable, nous avons décidé de l'utiliser avec des charges conductrices comme élément conducteur de base pour notre système CBC-TENG", a-t-il ajouté.
Les résultats de leurs recherches ont été publiés ce mois-ci dans la revue Nano Energy.
Outre le stockage d'énergie et la récolte, le matériau pourrait également être utilisé pour concevoir des systèmes d'auto-détection qui surveillent la santé structurelle et prédisent la durée de vie restante des structures en béton sans aucune puissance externe.
«Notre objectif ultime était de développer des matériaux qui ont amélioré la vie des gens et n'ont pas besoin d'énergie supplémentaire pour sauver la planète. Et nous nous attendons à ce que les résultats de cette étude puissent être utilisés pour étendre l'applicabilité de CBC en tant que matériau énergétique tout-en-un pour les structures énergétiques nettes-zéro », a déclaré le professeur Lee.
Publiciter la recherche, l'Université nationale d'Incheon a plaisanté: "On dirait un début de secoue pour un demain plus lumineux et plus vert!"
Revue mondiale de la construction
Heure du poste: Dec-16-2021