Inžinieri z Južnej Kórey vynašli kompozit na báze cementu, ktorý sa dá použiť v betóne na výrobu konštrukcií, ktoré generujú a ukladajú elektrinu vystavením vonkajším mechanickým zdrojom energie, ako sú kroky, vietor, dážď a vlny.
Veria, že premenou stavieb na zdroje energie cement vyrieši problém zastavaného prostredia, ktoré spotrebuje 40 % svetovej energie.
Používatelia budov sa nemusia obávať úrazu elektrickým prúdom. Testy ukázali, že 1 % objemu vodivých uhlíkových vlákien v cementovej zmesi stačilo na to, aby cement dosiahol požadované elektrické vlastnosti bez toho, aby to ohrozilo štrukturálne vlastnosti, a generovaný prúd bol oveľa nižší ako maximálna povolená úroveň pre ľudské telo.
Výskumníci v oblasti strojárstva a stavebného inžinierstva z Národnej univerzity v Inčchone, Univerzity Kyung Hee a Kórejskej univerzity vyvinuli vodivý kompozit (CBC) na báze cementu s uhlíkovými vláknami, ktorý môže pôsobiť aj ako triboelektrický nanogenerátor (TENG), čo je typ mechanického zberača energie.
Navrhli štruktúru v laboratórnom meradle a kondenzátor na báze CBC s použitím vyvinutého materiálu na testovanie jeho schopností získavať a ukladať energiu.
„Chceli sme vyvinúť konštrukčný energetický materiál, ktorý by sa dal použiť na stavbu stavieb s nulovou čistou spotrebou energie, ktoré využívajú a vyrábajú vlastnú elektrinu,“ povedal Seung-Jung Lee, profesor na Katedre stavebného a environmentálneho inžinierstva Národnej univerzity v Inčchone.
„Keďže cement je nevyhnutný stavebný materiál, rozhodli sme sa ho použiť s vodivými plnivami ako základný vodivý prvok pre náš systém CBC-TENG,“ dodal.
Výsledky ich výskumu boli tento mesiac publikované v časopise Nano Energy.
Okrem skladovania a zberu energie by sa materiál mohol použiť aj na navrhovanie samosnímacích systémov, ktoré monitorujú stav konštrukcie a predpovedajú zostávajúcu životnosť betónových konštrukcií bez akéhokoľvek externého napájania.
„Naším konečným cieľom bolo vyvinúť materiály, ktoré by zlepšili životy ľudí a nevyžadovali by žiadnu dodatočnú energiu na záchranu planéty. A očakávame, že zistenia z tejto štúdie sa dajú využiť na rozšírenie použiteľnosti CBC ako univerzálneho energetického materiálu pre štruktúry s nulovou čistou energiou,“ povedal profesor Lee.
Pri zverejňovaní výskumu Národná univerzita v Inčchone žartovala: „Zdá sa to ako prudký začiatok jasnejšieho a zelenšieho zajtrajška!“
Globálny prehľad stavebníctva
Čas uverejnenia: 16. decembra 2021