Μηχανικοί από τη Νότια Κορέα εφηύραν ένα σύνθετο υλικό με βάση το τσιμέντο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σκυρόδεμα για να φτιάξουν κατασκευές που παράγουν και αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω της έκθεσης σε εξωτερικές μηχανικές πηγές ενέργειας όπως βήματα, άνεμος, βροχή και κύματα.
Μετατρέποντας τις κατασκευές σε πηγές ενέργειας, το τσιμέντο θα λύσει το πρόβλημα του δομημένου περιβάλλοντος που καταναλώνει το 40% της παγκόσμιας ενέργειας, πιστεύουν.
Οι χρήστες των κτιρίων δεν χρειάζεται να ανησυχούν για ηλεκτροπληξία.Οι δοκιμές έδειξαν ότι ένας όγκος 1% αγώγιμων ινών άνθρακα σε ένα μείγμα τσιμέντου ήταν αρκετός για να δώσει στο τσιμέντο τις επιθυμητές ηλεκτρικές ιδιότητες χωρίς να διακυβεύεται η δομική απόδοση και το ρεύμα που παράγεται ήταν πολύ χαμηλότερο από το μέγιστο επιτρεπόμενο επίπεδο για το ανθρώπινο σώμα.
Ερευνητές μηχανολογίας και πολιτικού μηχανικού από το Εθνικό Πανεπιστήμιο Incheon, το Πανεπιστήμιο Kyung Hee και το Πανεπιστήμιο της Κορέας ανέπτυξαν ένα αγώγιμο σύνθετο υλικό με βάση το τσιμέντο (CBC) με ίνες άνθρακα που μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως τριβοηλεκτρική νανογεννήτρια (TENG), ένας τύπος μηχανικής συγκομιδής ενέργειας.
Σχεδίασαν μια δομή εργαστηριακής κλίμακας και έναν πυκνωτή με βάση το CBC χρησιμοποιώντας το αναπτυγμένο υλικό για να δοκιμάσουν τις ικανότητές του στη συλλογή και αποθήκευση ενέργειας.
«Θέλαμε να αναπτύξουμε ένα δομικό ενεργειακό υλικό που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή δομών μηδενικής ενέργειας που χρησιμοποιούν και παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια», δήλωσε ο Seung-Jung Lee, καθηγητής στο Τμήμα Πολιτικής και Περιβαλλοντικής Μηχανικής του Εθνικού Πανεπιστημίου Incheon.
«Δεδομένου ότι το τσιμέντο είναι ένα απαραίτητο δομικό υλικό, αποφασίσαμε να το χρησιμοποιήσουμε με αγώγιμα υλικά πλήρωσης ως βασικό αγώγιμο στοιχείο για το σύστημά μας CBC-TENG», πρόσθεσε.
Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους δημοσιεύτηκαν αυτό το μήνα στο περιοδικό Nano Energy.
Εκτός από την αποθήκευση και τη συγκομιδή ενέργειας, το υλικό θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό συστημάτων αυτοανίχνευσης που παρακολουθούν την υγεία των κατασκευών και προβλέπουν την υπολειπόμενη διάρκεια ζωής των κατασκευών από σκυρόδεμα χωρίς εξωτερική ισχύ.
«Ο απώτερος στόχος μας ήταν να αναπτύξουμε υλικά που θα έκαναν τη ζωή των ανθρώπων καλύτερη και δεν χρειαζόταν καμία επιπλέον ενέργεια για να σωθεί ο πλανήτης.Και αναμένουμε ότι τα ευρήματα αυτής της μελέτης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επέκταση της δυνατότητας εφαρμογής του CBC ως ενεργειακού υλικού all-in-one για δομές καθαρής ενέργειας μηδενικής ενέργειας», δήλωσε ο καθηγητής Lee.
Δημοσιεύοντας την έρευνα, το Εθνικό Πανεπιστήμιο του Ίντσεον είπε χλευαστικά: «Φαίνεται σαν μια τρανταχτή αρχή για ένα πιο φωτεινό και πιο πράσινο αύριο!»
Global Construction Review
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-16-2021