Бетонните конструкции съхраняват енергия като гигантски батерии
Изследователски проект за презареждащи се батерии на основата на цимент
Бетонът се състои от цимент, вода и инертни материали и в момента е най-често използвания строителен материал в световен мащаб. Счита се за особено устойчив. Това се дължи главно на енергоемкия процес на производство на цимента. Наскоро представена нова разработка може да отвори изцяло нови измерения за използването на този строителен материал. Изследователи от катедрата по архитектура и строителство в Технологичния университет Чалмерс в Гьотеборг, Швеция разработиха концепция за презареждащи се батерии на основата на цимент.
Проводим цимент благодарение на мрежи от въглеродни влакна с метално покритие
Изследователската група в университета в Гьотеборг, ръководена от професор Лупинг Танг постави основите на една визия, която звучи утопично. Инфраструктурата и сградите от бетон могат да съхраняват енергия като гигантска батерия и по този начин да функционират като големи обеми за съхранение на енергия в градовете. За тази цел изследователите добавиха първо малки количества къси въглеродни влакна към смес на циментова основа, за да увеличат проводимостта и якостта на огъване. Бяха тествани различни комбинации за избор на проводим метал. Най-добри резултати показа батерията с желязо за анода и никел за катода. Като цяло са разгледани два варианта за структура на батерията: структура на слоеве или потопена структура. Изследването се фокусира върху структурата със слоеве, която се състои от аноден слой, разделящ слой (електролитен) и катоден слой. С тази структура батерията постига средна енергийна плътност от 7 ват-часа на квадратен метър (или 0,8 ват-часа на литър). Това е относително ниска енергийна плътност в сравнение с други известни системи, но може да бъде компенсирана от големия обем, който батерията може да поеме, когато се използва в сгради.
Разнообразен потенциал и устойчивост
Пред новата разработка се отваря широка гама от възможни приложения. Бетонната батерия може да бъде свързана със соларни панели, за да съхранява слънчевата енергия. Тя може да се използва и като източник на енергия за сензори за откриване на пукнатини или корозия по магистрали или мостове. Възможни са и приложения за катодна защита от корозия в бетонни инфраструктури за осигуряване на 4G връзки в отдалечени райони или за захранване на LED осветление.
Подходът за използване на инфраструктурата и сградите като устройства за съхранение на енергия с голям обем може да се превърне във важен компонент при решаването на енергийната криза. Идеята все още не е напълно разработена. Преди да може да се използва с търговска цел, трябва да се намери решение за все още проблемните въпроси като удължаване живота на батерията и разработване на техники за рециклиране.
