كهربة: الأسمنت الجديد يجعل الخرسانة تولد الكهرباء

اخترع مهندسون من كوريا الجنوبية مركبًا قائمًا على الأسمنت يمكن استخدامه في الخرسانة لصنع هياكل تولد وتخزن الكهرباء من خلال التعرض لمصادر الطاقة الميكانيكية الخارجية مثل خطى الأقدام والرياح والأمطار والأمواج.

ويعتقدون أنه من خلال تحويل الهياكل إلى مصادر للطاقة، سيحل الأسمنت مشكلة البيئة المبنية التي تستهلك 40% من الطاقة في العالم.

لا يحتاج مستخدمو المبنى إلى القلق بشأن التعرض للصعق الكهربائي.وأظهرت الاختبارات أن حجم 1% من ألياف الكربون الموصلة في خليط الأسمنت كان كافياً لإعطاء الأسمنت الخصائص الكهربائية المطلوبة دون المساس بالأداء الهيكلي، وكان التيار المتولد أقل بكثير من الحد الأقصى المسموح به لجسم الإنسان.

قام باحثون في الهندسة الميكانيكية والمدنية من جامعة إنتشون الوطنية وجامعة كيونغ هي وجامعة كوريا بتطوير مركب موصل قائم على الأسمنت (CBC) مع ألياف الكربون التي يمكن أن تعمل أيضًا كمولد نانوي كهربائي احتكاكي (TENG)، وهو نوع من حصاد الطاقة الميكانيكية.

لقد صمموا هيكلًا على نطاق المختبر ومكثفًا قائمًا على CBC باستخدام المواد المطورة لاختبار قدراته على جمع الطاقة وتخزينها.

وقال سيونج جونج لي، الأستاذ في قسم الهندسة المدنية والبيئية بجامعة إنتشون الوطنية: "أردنا تطوير مادة طاقة هيكلية يمكن استخدامها لبناء هياكل طاقة صفرية تستخدم وتنتج الكهرباء الخاصة بها".

وأضاف: "نظرًا لأن الأسمنت مادة بناء لا غنى عنها، فقد قررنا استخدامه مع الحشوات الموصلة كعنصر موصل أساسي لنظام CBC-TENG الخاص بنا".

ونشرت نتائج أبحاثهم هذا الشهر في مجلة Nano Energy.

وبصرف النظر عن تخزين الطاقة وحصادها، يمكن أيضًا استخدام المادة لتصميم أنظمة استشعار ذاتية تراقب الصحة الهيكلية وتتنبأ بعمر الخدمة المتبقي للهياكل الخرسانية دون أي طاقة خارجية.

"كان هدفنا النهائي هو تطوير المواد التي تجعل حياة الناس أفضل ولا تحتاج إلى أي طاقة إضافية لإنقاذ الكوكب.وقال البروفيسور لي: "نتوقع أن يتم استخدام نتائج هذه الدراسة لتوسيع نطاق تطبيق CBC كمواد طاقة شاملة لهياكل الطاقة الصافية".

وفي نشر البحث، قالت جامعة إنتشون الوطنية مازحة: "يبدو أنها بداية مذهلة لغد أكثر إشراقا وأكثر خضرة!"

مراجعة البناء العالمية