Des ingénieurs sud-coréens ont inventé un composite à base de ciment qui peut être utilisé dans le béton pour fabriquer des structures qui génèrent et stockent de l'électricité en les exposant à des sources d'énergie mécanique externes telles que les pas, le vent, la pluie et les vagues.
En transformant les structures en sources d'énergie, le ciment résoudra le problème de l'environnement bâti qui consomme 40 % de l'énergie mondiale, estiment-ils.
Les utilisateurs du bâtiment n’ont pas à craindre d’être électrocutés.Les tests ont montré qu'un volume de 1 % de fibres de carbone conductrices dans un mélange de ciment était suffisant pour conférer au ciment les propriétés électriques souhaitées sans compromettre les performances structurelles, et que le courant généré était bien inférieur au niveau maximum autorisé pour le corps humain.
Des chercheurs en génie mécanique et civil de l'Université nationale d'Incheon, de l'Université Kyung Hee et de l'Université de Corée ont développé un composite conducteur à base de ciment (CBC) avec des fibres de carbone qui peut également agir comme un nanogénérateur triboélectrique (TENG), un type de récupérateur d'énergie mécanique.
Ils ont conçu une structure à l’échelle du laboratoire et un condensateur à base de CBC en utilisant le matériau développé pour tester ses capacités de récupération et de stockage d’énergie.
"Nous voulions développer un matériau énergétique structurel qui pourrait être utilisé pour construire des structures à énergie nette zéro 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.
"Le ciment étant un matériau de construction indispensable, nous avons décidé de l'utiliser avec des charges conductrices comme élément conducteur central de 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 et la récupération d'énergie, le matériau pourrait également être utilisé pour concevoir des systèmes d'auto-détection qui surveillent l'état des structures et prédisent la durée de vie restante des structures en béton sans aucune alimentation externe.
« Notre objectif ultime était de développer des matériaux qui améliorent la vie des gens et ne nécessitent pas d'énergie supplémentaire pour sauver la planète.Et nous espérons que les résultats de cette étude pourront être utilisés pour étendre l’applicabilité du CBC en tant que matériau énergétique tout-en-un pour les structures à énergie nette nulle », a déclaré le professeur Lee.
En faisant connaître la recherche, l’Université nationale d’Incheon a plaisanté : « Cela semble être le début d’un avenir plus brillant et plus vert ! »
Revue mondiale de la construction
Heure de publication : 16 décembre 2021