Cтіни будинків перетворять на повербанки: Вчені розробили бетон, який може зберігати електроенергію
Дослідники Массачусетського технологічного інституту (MIT) повідомили про десятикратне зростання енергоємності нового електропровідного бетону ЕС3.
Завдяки цьому звичайні стіни, тротуари і мости можуть слугувати накопичувачами енергії, а для живлення домогосподарства вже достатньо приблизно однієї "стіни" об’ємом 5 м³ - проти 45 м³ у 2023 році, повідомляє видання Interesting Engineering.
Матеріал поєднує цемент, воду, нановуглецеву сажу та електроліти, утворюючи всередині провідну наномережу для акумулювання заряду. За допомогою FIB-SEM томографії команда виявила, що частинки вуглецю формують фрактальну "павутину" навколо пор, що полегшує проникнення електролітів і рух струму. Дослідники перейшли від подальшого вимочування до змішування електролітів безпосередньо у воду перед заливанням - це дозволило створювати товстіші та ефективніші електроди.
Найбільші прирости дали органічні електроліти на основі солей та ацетонітрилу. Один кубометр ЕС3 за такої рецептури зберігає понад 2 кВт·год - цього вистачає, наприклад, щоб живити холодильник упродовж доби. Тестувалися й інші розчини, зокрема морська вода, що робить ЕС3 придатним для прибережних проєктів і опор офшорних ВДЕ.
Команда вже збудувала невелику арку з ЕС3, яка одночасно несла навантаження і живила світлодіод. Під час механічного стресу світло мерехтіло, що, за задумом розробників, у майбутньому може дати змогу будівлям "самодіагностувати" стан конструкцій у реальному часі. У японському місті Саппоро вже випробували здатність ЕС3 нагрівати тротуари завдяки підвищеній теплопровідності.
"Ключ до сталості бетону - розвиток "багатофункціонального бетону"", - пояснює співдиректор MIT EC³ Hub Адмір Масіч.
"Бетон вже є наймасовішим будівельним матеріалом у світі, тож чому б не використати цей масштаб для додаткових переваг". "Одним з головних мотивів стало пришвидшення переходу до ВДЕ, адже сонячна генерація залежить від погоди", - додає перший автор роботи Даміан Стефанюк.
Співдиректор EC³ Габ Франц-Йозеф Улм підкреслює: "Потрібна система зберігання і віддачі енергії - зазвичай це батареї з дефіцитних або шкідливих матеріалів. Ми вважаємо, що EC³ є життєздатною заміною".
Співавтор Джеймс Вівер резюмує: "Поєднуючи сучасну нанонауку з давнім будівельним матеріалом, ми відкриваємо шлях до інфраструктури, яка не лише підтримує наше життя, а й живить його".
Раніше повідомлялось, що у Китаї вперше почнуть серійно виробляти натрій-іонні батареї для електромобілів: працюють при -40°C, на 60% дешевші за аналоги.
Заявлений життєвий цикл перевищує 10 000 циклів, рекомендований строк служби − 8 років.
