Цементная батарея может превратить здания и мосты в гигантские накопители энергии

Исследователи из Швеции придумали оригинальный способ хранения энергии в цементе, который может превратить целые здания в батареи. Это достижение, о котором сообщается в журнале Buildings, может стать способом уменьшить углеродный след будущей инфраструктуры.

Здания являются одними из крупнейших потребителей энергии в мире. По данным Международного энергетического агентства, во всем мире они потребляют более трети всей энергии и на их долю приходится 40 процентов выбросов углекислого газа. В условиях потепления климата кондиционирование воздуха, скорее всего, приведет к увеличению углеродного следа зданий.

Между тем, строительство бетонных джунглей в развивающихся странах стремительно растет, а цемент, используемый для их возведения, несет в себе огромную проблему выбросов углекислого газа.

Новая цементная батарея - это способ сделать здания самодостаточными и устойчивыми. Представьте себе, что в стенах и крышах зданий накапливается большое количество солнечной энергии, чтобы затем обеспечить освещение и другие энергетические потребности, когда солнце не светит.

"Его также можно соединить, например, с панелями солнечных батарей, чтобы обеспечить электричеством и стать источником энергии для систем мониторинга на автомагистралях или мостах, где датчики, работающие от бетонной батареи, могут обнаружить трещины или коррозию", - говорится в пресс-релизе "Эмма Циннань Чжан и Лупинг Танг. Перезаряжаемая бетонная батарея", научных сотрудников кафедры архитектуры и гражданского строительства Технологического университета Чалмерса.

Чжан и ее коллега Лупинг Танг начали со смеси на основе цемента. В нее они добавили углеродные волокна, которые сделали материал прочным и проводящим. Затем они вмонтировали в материал электроды: один электрод сделан из покрытой металлом углеродно-волокнистой сетки с железом для анода, а другой - из сетки с никелевым покрытием.

Исследователи уже пытались сделать подобные цементные батареи в прошлом, но эти устройства были способны хранить примерно в десять раз меньше энергии в расчете на вес. Плотность энергии этих новых батарей все еще очень низка по сравнению с коммерческими перезаряжаемыми батареями. Но огромный потенциал батарей, если их использовать для строительства зданий, мостов и других объектов инфраструктуры, компенсирует это ограничение. Кроме того, в них не используются токсичные, дорогостоящие материалы, рискованные цепочки поставок и этические проблемы добычи, что так часто случается с популярными сегодня аккумуляторными технологиями.