韓国の技術者らは、足音、風、雨、波などの外部機械エネルギー源にさらされることで発電および蓄電する構造物を作るためにコンクリートに使用できるセメントベースの複合材料を発明した。
このセメントは構造物を動力源に変えることで、世界のエネルギーの40％を消費する建築環境の問題を解決できると彼らは信じている。
建物の利用者は感電の心配をする必要はありません。試験の結果、セメント混合物中の導電性炭素繊維の量は 1% で、構造性能を損なうことなくセメントに望ましい電気的特性を与えるのに十分であり、発生する電流は人体の最大許容レベルよりもはるかに低いことがわかりました。
仁川国立大学、慶煕大学、高麗大学の機械工学および土木工学の研究者は、機械的エネルギーハーベスターの一種である摩擦電気ナノ発電機 (TENG) としても機能する炭素繊維を含むセメントベースの導電性複合材料 (CBC) を開発しました。
彼らは、開発した材料を使用して実験室規模の構造と CBC ベースのコンデンサを設計し、エネルギーハーベスティングおよび蓄電機能をテストしました。
仁川国立大学土木環境工学部教授のスンジュン・リー氏は、「私たちは、自ら電気を使用し生産するネット・ゼロ・エネルギー構造の構築に使用できる構造エネルギー材料を開発したいと考えていました」と述べた。
「セメントは不可欠な建築材料であるため、CBC-TENG システムのコア導電要素として導電性フィラーとともにセメントを使用することにしました」と彼は付け加えました。
彼らの研究結果は今月、学術誌「Nano Energy」に掲載された。
この材料は、エネルギーの貯蔵と回収とは別に、外部電力を必要とせずに構造の健全性を監視し、コンクリート構造の残りの耐用年数を予測する自己検知システムの設計にも使用できます。
「私たちの最終目標は、人々の生活を向上させ、地球を救うために余分なエネルギーを必要としない材料を開発することでした。そして、この研究の結果を利用して、ネット・ゼロ・エネルギー構造用のオールインワン・エネルギー材料としてのCBCの適用可能性を拡大できると期待しています」とリー教授は述べた。
仁川国立大学はこの研究を公表し、「明るく緑豊かな明日への衝撃的なスタートのようだ！」と皮肉った。
グローバル建設レビュー
投稿時間: 2021 年 12 月 16 日