Dienvidkorejas inženieri ir izgudrojuši uz cementa bāzes veidotu kompozītmateriālu, ko var izmantot betonā, lai izgatavotu konstrukcijas, kas ģenerē un uzglabā elektrību, pakļaujoties ārējiem mehāniskiem enerģijas avotiem, piemēram, soļiem, vējam, lietum un viļņiem.
Viņi uzskata, ka, pārvēršot konstrukcijas par enerģijas avotiem, cements atrisinās apbūvētās vides problēmu, kas patērē 40% no pasaules enerģijas.
Ēku lietotājiem nav jāuztraucas par elektrotraumu. Testi parādīja, ka 1% vadošu oglekļa šķiedru tilpuma cementa maisījumā bija pietiekami, lai piešķirtu cementam vēlamās elektriskās īpašības, neapdraudot konstrukcijas veiktspēju, un ģenerētā strāva bija daudz zemāka par cilvēka ķermenim maksimāli pieļaujamo līmeni.
Inčhonas Nacionālās universitātes, Kjonhī universitātes un Korejas Universitātes mehāniskās un civilās inženierijas pētnieki izstrādāja uz cementa bāzes veidotu vadošu kompozītmateriālu (CBC) ar oglekļa šķiedrām, kas var darboties arī kā triboelektriskais nanoģenerators (TENG) — mehāniskās enerģijas savācēja veids.
Viņi izstrādāja laboratorijas mēroga struktūru un uz CBC balstītu kondensatoru, izmantojot izstrādāto materiālu, lai pārbaudītu tā enerģijas ieguves un uzglabāšanas iespējas.
"Mēs vēlējāmies izstrādāt strukturālu enerģijas materiālu, ko varētu izmantot, lai būvētu nulles enerģijas struktūras, kas izmanto un ražo savu elektroenerģiju," sacīja Seung-Jung Lee, Inčhonas Nacionālās universitātes Civilās un vides inženierijas katedras profesors.
“Tā kā cements ir neaizstājams būvmateriāls, mēs nolēmām to izmantot kopā ar vadošām pildvielām kā galveno vadošo elementu mūsu CBC-TENG sistēmā,” viņš piebilda.
Viņu pētījumu rezultāti tika publicēti šomēnes žurnālā Nano Energy.
Papildus enerģijas uzglabāšanai un ieguvei materiālu varētu izmantot arī pašsensoru sistēmu izstrādei, kas uzrauga konstrukcijas stāvokli un prognozē betona konstrukciju atlikušo kalpošanas laiku bez ārējas enerģijas.
“Mūsu galvenais mērķis bija izstrādāt materiālus, kas uzlabotu cilvēku dzīvi un neprasītu papildu enerģiju, lai glābtu planētu. Un mēs sagaidām, ka šī pētījuma rezultātus varēs izmantot, lai paplašinātu CBC piemērojamību kā universālu enerģijas materiālu neto nulles enerģijas konstrukcijām,” sacīja profesors Lī.
Publicējot pētījumu, Inčhonas Nacionālā universitāte pajokoja: “Šķiet pēc satriecoša sākuma gaišākai un zaļākai rītdienai!”
Globālais būvniecības apskats
Publicēšanas laiks: 2021. gada 16. decembris