Обычный бетон, из которого построены многие города, теперь может выполнять двойную работу. Ученые создали материал, который одновременно служит конструкционным элементом и эффективным накопителем энергии.
Секрет технологии в особом составе. Ученые смешивают цемент, воду, ультратонкую углеродную сажу и электролиты. Внутри материала образуется плотная сеть из проводящих частиц, которая и накапливает заряд. По сути, получается бетон с функциями суперконденсатора.
Главное достижение — десятикратный рост энергоемкости. Всего пять кубометров такого материала теперь могут покрыть суточные энергопотребности среднего дома. Раньше для этого требовалось 45 кубометров — целый подвал, заполненный бетоном. Один кубометр усовершенствованного материала хранит более 2 кВт·ч, чего хватит на сутки работы холодильника.
Ключевым улучшением стала оптимизация электролитов. Специалисты выяснили, что добавление электролита прямо в воду для замеса вместо последующего замачивания готового бетона позволяет создавать более толстые и эффективные электроды. При этом материал сохраняет прочность.
Технологию уже проверили на реальных объектах. Ученые собрали из электропроводящего бетона небольшую арку, которая успешно выдерживала нагрузку и при этом питала светодиодную лампу. Это доказывает, что материал работает и как конструкция, и как источник энергии.
Перспективы применения очень широки. Такой бетон можно использовать в фундаментах домов, дорожных покрытиях и даже в качестве опор для морских ветряных электростанций. Интересно, что для работы подойдет даже обычная морская вода в качестве электролита.
Разработка решает одну из главных проблем зеленой энергетики — необходимость хранения излишков. Солнечные панели и ветрогенераторы работают непостоянно, а бетонные аккумуляторы в самой конструкции здания могут сохранять энергию до момента потребности в ней.
📃 Читайте далее на сайте
Новая китайская алюминиево-ионная батарея теряет только 1% мощности за 10 000 циклов зарядки
Ученые из Саудовской Аравии используют нейлон для повышения безопасности аккумуляторов
Tesla завершает строительство суперзавода по хранению энергии в Шанхае
Гибридный материал для аккумуляторов увеличивает их емкость и срок службы