Gli ingegneri della Corea del Sud hanno inventato un composito a base di cemento che può essere utilizzato nel calcestruzzo per realizzare strutture che generano e immagazzinano elettricità attraverso l'esposizione a fonti di energia meccanica esterna come passi, vento, pioggia e onde.
Trasformando le strutture in fonti di energia, il cemento romperà il problema dell'ambiente costruito che consuma il 40% dell'energia mondiale, credono.
Costruire gli utenti non devono preoccuparsi di essere fulminato. I test hanno mostrato che un volume dell'1% di fibre di carbonio conduttive in una miscela di cemento era sufficiente per dare al cemento le proprietà elettriche desiderate senza compromettere le prestazioni strutturali e la corrente generata era molto più bassa del livello massimo consentito per il corpo umano.
Ricercatori di ingegneria meccanica e civile presso la Incheon National University, la Kyung Hee University e la Korea University hanno sviluppato un composito conduttivo a cemento (CBC) con fibre di carbonio che possono anche agire come nanogeneratore triboelettrico (TENG), un tipo di raccolta di energia meccanica.
Hanno progettato una struttura su scala di laboratorio e un condensatore a base di CBC utilizzando il materiale sviluppato per testare le sue capacità di raccolta e conservazione dell'energia.
"Volevamo sviluppare un materiale energetico strutturale che potesse essere utilizzato per costruire strutture energetiche nette-zero che usano e producono la propria elettricità", ha affermato Seung-Jung Lee, professore nel Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale dell'Università Nazionale di Incheon.
"Poiché il cemento è un materiale da costruzione indispensabile, abbiamo deciso di utilizzarlo con riempitivi conduttivi come elemento conduttivo principale per il nostro sistema CBC-Teng", ha aggiunto.
I risultati della loro ricerca sono stati pubblicati questo mese sulla rivista Nano Energy.
Oltre allo stoccaggio e alla raccolta dell'energia, il materiale potrebbe anche essere utilizzato per progettare sistemi di auto-rilevamento che monitorano la salute strutturale e prevedano la durata di servizio rimanente di strutture concrete senza alcun potere esterno.
“Il nostro obiettivo finale era quello di sviluppare materiali che migliorassero la vita delle persone e non avessero bisogno di energia extra per salvare il pianeta. E prevediamo che i risultati di questo studio possano essere utilizzati per espandere l'applicabilità del CBC come materiale energetico all-in-one per le strutture energetiche net-zero ", ha affermato il Prof. Lee.
Pubblicizzando la ricerca, Incheon National University ha scherzato: "Sembra un inizio scosso per un domani più luminoso e verde!"
Revisione globale della costruzione
Tempo post: dicembre-16-2021