Para insinyur dari Korea Selatan telah menciptakan komposit berbasis semen yang dapat digunakan dalam beton untuk membuat struktur yang menghasilkan dan menyimpan listrik melalui paparan sumber energi mekanik eksternal seperti langkah kaki, angin, hujan, dan gelombang.
Dengan mengubah bangunan menjadi sumber energi, semen akan memecahkan masalah konsumsi 40% energi dunia yang berasal dari lingkungan binaan, demikian keyakinan mereka.
Pengguna bangunan tidak perlu khawatir tersengat listrik. Pengujian menunjukkan bahwa 1% volume serat karbon konduktif dalam campuran semen sudah cukup untuk memberikan semen sifat listrik yang diinginkan tanpa mengganggu kinerja struktural, dan arus yang dihasilkan jauh lebih rendah daripada tingkat maksimum yang diizinkan untuk tubuh manusia.
Para peneliti di bidang teknik mesin dan teknik sipil dari Universitas Nasional Incheon, Universitas Kyung Hee, dan Universitas Korea mengembangkan komposit konduktif berbasis semen (CBC) dengan serat karbon yang juga dapat berfungsi sebagai nanogenerator triboelektrik (TENG), yaitu sejenis pemanen energi mekanik.
Mereka merancang struktur skala laboratorium dan kapasitor berbasis CBC menggunakan material yang dikembangkan untuk menguji kemampuan pemanenan dan penyimpanan energinya.
“Kami ingin mengembangkan material energi struktural yang dapat digunakan untuk membangun struktur energi nol bersih yang menggunakan dan menghasilkan listrik sendiri,” kata Seung-Jung Lee, seorang profesor di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Nasional Incheon.
“Karena semen merupakan bahan konstruksi yang sangat penting, kami memutuskan untuk menggunakannya dengan pengisi konduktif sebagai elemen konduktif inti untuk sistem CBC-TENG kami,” tambahnya.
Hasil penelitian mereka dipublikasikan bulan ini di jurnal Nano Energy.
Selain untuk penyimpanan dan pemanenan energi, material ini juga dapat digunakan untuk merancang sistem penginderaan mandiri yang memantau kesehatan struktural dan memprediksi sisa umur layanan struktur beton tanpa daya eksternal apa pun.
“Tujuan utama kami adalah mengembangkan material yang dapat meningkatkan kualitas hidup manusia dan tidak memerlukan energi tambahan untuk menyelamatkan planet ini. Dan kami berharap temuan dari studi ini dapat digunakan untuk memperluas penerapan CBC sebagai material energi serbaguna untuk struktur energi nol bersih,” kata Prof. Lee.
Saat mempublikasikan penelitian tersebut, Universitas Nasional Incheon berkelakar: “Sepertinya ini awal yang menggembirakan untuk masa depan yang lebih cerah dan hijau!”
Tinjauan Konstruksi Global
Waktu posting: 16 Desember 2021