Создан новый бетон: поможет превратить дома и дороги в батареи для хранения энергии
Ученые создали новый материал, способный хранить много энергии из возобновляемых источников и обеспечивать ею людей и транспортные средства.
Производство бетона и цемента, самых потребляемых материалов на планете, является очень вредным для окружающей среды. Во время производства этих строительных продуктов в атмосферу попадает примерно 8% глобальных выбросов углекислого газа, а это более 4 млрд тонн в год. Но новый материал, созданный американскими учеными, поможет решить эту проблему. Ученые объединили воду, цемент, и углеродную сажу, известную как технический углерод и создали устройство хранения энергии, то есть суперконденсатор, похожий на огромную батарею из бетона. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS, пишет IFLScience.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Из-за того, что возобновляемые источники энергии, такие как солнечный свет или ветер, не постоянно дают возможность получать электроэнергию, ее приходится хранить в батареях. Но современные батареи созданы на основе лития, запасы которого не такие большие и тем более не бесконечны. При этом при добыче лития выбрасывается много углекислого газа в атмосферу. Поэтому ученые ищут альтернативные источники для создания батарей нового поколения.
Бетонный суперконденсатор
Авторы нового исследования создали новое устройство для хранения энергии, то есть суперконденсатор, на основе воды, цемента и технического углерода. По сути это батарея из бетона. Суперконденсаторы хорошо хранят энергию и быстрее заряжаются, чем обычные литий-ионные батареи. Но эти устройства также быстро отдают накопленную энергию. Но ученые считают, что их углеродно-цементный суперконденсатор является более эффективным средством для хранения энергии.
Новый материал имеет невероятные свойства благодаря природе технического углерода, который имеет высокую проводимость и водоотталкивающие свойства. Это означает, что когда технический углерод соединяется с цементом и водой, то получается бетон, который пронизан сетью проводящего материала.
Лучше чем литиевые батареи
По словам ученых, преимущество их энергосберегающего бетона состоит в том, что он создан из дешевых и доступных материалов. Если литий когда-нибудь закончится, то цемент, вода и углеродная сажа вряд ли, говорят ученые. Поэтому новый бетон может стать хорошим конкурентом для обычных батарей в больших масштабах и с его помощью можно хранить много энергии. В частности, от возобновляемых источников энергии.
Дома и дороги, которые хранят энергию
Ученые считают, что этот бетон можно использовать при строительстве домов. Например, такой бетонный блок размером примерно 45 кубических метров, сможет хранить достаточно энергии, накопленной солнечными панелями, чтобы обеспечить дом электроэнергией течение суток. То есть дом с фундаментом из такого бетона будет иметь доступ к энергии практические постоянно.
Также авторы предлагают использовать свой бетон для строительства дорог. Таким образом дороги будут хранить солнечную энергию, а затем заряжать по беспроводной сети электромобили, которые проезжают по ним.
По словам ученых, впереди еще много работы, но первые результаты очень обнадеживают.
Как уже писал Фокус, ученые стали свидетелями того, как необычный металлический сплав перешел из твердого состояния в жидкое и обратно. Необычный галлий, который плавится при температуре ниже температуры тела, стал героем нового исследования.
Также Фокус писал о том, что в сердце древнего вулкана ученые обнаружили огромное месторождение редких химических элементов. Предварительные оценки показывают, что там скрывается почти 9 мегатонн редкоземельных элементов.