A dél-koreai mérnökök feltaláltak egy cement alapú kompozitot, amely betonban használható olyan szerkezetek készítésére, amelyek külső mechanikai energiaforrásoknak, például lépteknek, szélnek, esőnek és hullámoknak való kitéve elektromosságot termelnek és tárolnak.
A szerkezetek áramforrássá alakításával a cement megoldja a világ energiájának 40%-át felemésztő épített környezet problémáját.
Az épülethasználóknak nem kell aggódniuk az áramütés miatt.A tesztek kimutatták, hogy a cementkeverékben 1% vezetőképes szénszál elegendő volt ahhoz, hogy a cement a kívánt elektromos tulajdonságokat biztosítsa anélkül, hogy a szerkezeti teljesítményt veszélyeztetné, és a generált áram jóval alacsonyabb volt, mint az emberi szervezet számára megengedett maximális szint.
Az Incheon Nemzeti Egyetem, a Kyung Hee Egyetem és a Koreai Egyetem gépészeti és építőmérnöki kutatói kifejlesztettek egy szénszálas cementalapú vezetőképes kompozitot (CBC), amely triboelektromos nanogenerátorként (TENG) is működhet, egyfajta mechanikus energiagyűjtőként.
Laboratóriumi méretű szerkezetet és CBC-alapú kondenzátort terveztek a kifejlesztett anyag felhasználásával, hogy teszteljék annak energiagyűjtési és tárolási képességeit.
„Olyan szerkezeti energetikai anyagot szerettünk volna kifejleszteni, amely felhasználható nettó nulla energiaigényű struktúrák építésére, amelyek saját villamos energiát használnak és termelnek” – mondta Seung-Jung Lee, az Incheoni Nemzeti Egyetem Építőipari és Környezetmérnöki Tanszékének professzora.
„Mivel a cement nélkülözhetetlen építőanyag, úgy döntöttünk, hogy vezetőképes töltőanyagokkal együtt használjuk a CBC-TENG rendszerünk vezető elemeként” – tette hozzá.
Kutatásuk eredményeit ebben a hónapban tették közzé a Nano Energy folyóiratban.
Az anyag az energiatároláson és a betakarításon kívül olyan önérzékelő rendszerek tervezésére is felhasználható, amelyek külső áram nélkül figyelik a szerkezet állapotát és előrejelzik a betonszerkezetek hátralévő élettartamát.
„Végső célunk az volt, hogy olyan anyagokat fejlesszünk ki, amelyek jobbá teszik az emberek életét, és nem igényelnek plusz energiát a bolygó megmentéséhez.Arra számítunk, hogy ennek a tanulmánynak az eredményeit fel lehet használni a CBC mint minden az egyben energiaanyag alkalmazhatóságának kiterjesztésére a nettó nulla energiájú struktúrákban” – mondta Prof. Lee.
A kutatást nyilvánosságra hozva az Incheon National University kifakadt: „Úgy tűnik, egy szebb és zöldebb holnap megrázó kezdete!”
Globális Építőipari Szemle
Feladás időpontja: 2021. december 16