Inženirji iz Južne Koreje so izumili kompozit na osnovi cementa, ki se lahko uporablja v betonu za izdelavo konstrukcij, ki proizvajajo in shranjujejo elektriko z izpostavljenostjo zunanjim mehanskim virom energije, kot so koraki, veter, dež in valovi.
S pretvorbo struktur v vire energije bo cement rešil problem grajenega okolja, ki porabi 40 % svetovne energije, verjamejo.
Uporabnikom stavb ni treba skrbeti zaradi električnega udara. Testi so pokazali, da je 1-odstotni delež prevodnih ogljikovih vlaken v cementni mešanici dovolj, da cement doseže želene električne lastnosti, ne da bi pri tem ogrozil konstrukcijske lastnosti, ustvarjeni tok pa je precej nižji od najvišje dovoljene ravni za človeško telo.
Raziskovalci s področja strojništva in gradbeništva z Nacionalne univerze Incheon, Univerze Kyung Hee in Korejske univerze so razvili prevodni kompozit (CBC) na osnovi cementa z ogljikovimi vlakni, ki lahko deluje tudi kot triboelektrični nanogenerator (TENG), vrsta mehanskega zbiralnika energije.
Zasnovali so laboratorijsko strukturo in kondenzator na osnovi CBC z uporabo razvitega materiala, da bi preizkusili njegove zmogljivosti pridobivanja in shranjevanja energije.
»Želeli smo razviti konstrukcijski energetski material, ki bi ga lahko uporabili za gradnjo struktur z ničelno neto porabo energije, ki uporabljajo in proizvajajo lastno elektriko,« je dejal Seung-Jung Lee, profesor na oddelku za gradbeništvo in okoljsko inženirstvo Nacionalne univerze Incheon.
»Ker je cement nepogrešljiv gradbeni material, smo se odločili, da ga bomo skupaj s prevodnimi polnili uporabili kot osrednji prevodni element za naš sistem CBC-TENG,« je dodal.
Rezultati njihove raziskave so bili ta mesec objavljeni v reviji Nano Energy.
Poleg shranjevanja in zbiranja energije bi se material lahko uporabil tudi za načrtovanje samodejnih sistemov, ki spremljajo strukturno zdravje in napovedujejo preostalo življenjsko dobo betonskih konstrukcij brez zunanjega napajanja.
»Naš končni cilj je bil razviti materiale, ki bi izboljšali življenja ljudi in ne bi potrebovali dodatne energije za rešitev planeta. Pričakujemo, da se bodo ugotovitve te študije lahko uporabile za razširitev uporabnosti CBC kot celovitega energetskega materiala za strukture z ničelno neto energijo,« je dejal profesor Lee.
Ob objavi raziskave se je Nacionalna univerza Incheon pošalila: »Zdi se kot sunkovit začetek svetlejšega in bolj zelenega jutri!«
Globalni pregled gradbeništva
Čas objave: 16. dec. 2021