Виробництво бетону та цементу, найбільш споживаних матеріалів на планеті, є дуже шкідливим для довкілля. Під час виробництва цих будівельних продуктів в атмосферу потрапляє приблизно 8% глобальних викидів вуглекислого газу, а це понад 4 млрд тонн на рік. Але новий матеріал, створений американськими вченими, допоможе вирішити цю проблему. Вчені об’єднали воду, цемент, і вуглецеву сажу, відому як технічний вуглець, і створили пристрій зберігання енергії, тобто суперконденсатор, схожий на величезну батарею з бетону. Результати дослідження опубліковані в журналі PNAS, пише IFLScience.
Через те, що поновлювані джерела енергії, як-от сонячне світло або вітер, не постійно дають можливість отримувати електроенергію, її доводиться зберігати в батареях. Але сучасні батареї створені на основі літію, запаси якого не такі великі і тим більше не нескінченні. При цьому під час видобутку літію викидається багато вуглекислого газу в атмосферу. Тому вчені шукають альтернативні джерела для створення батарей нового покоління.
Бетонний суперконденсатор
Автори нового дослідження створили новий пристрій для зберігання енергії, тобто суперконденсатор, на основі води, цементу і технічного вуглецю. По суті це батарея з бетону. Суперконденсатори добре зберігають енергію і швидше заряджаються, ніж звичайні літій-іонні батареї. Але ці пристрої також швидко віддають накопичену енергію. Але вчені вважають, що їхній вуглецево-цементний суперконденсатор є більш ефективним засобом для зберігання енергії.
Новий матеріал має неймовірні властивості завдяки природі технічного вуглецю, який має високу провідність і водовідштовхувальні властивості. Це означає, що коли технічний вуглець з’єднується з цементом і водою, то виходить бетон, який пронизаний мережею провідного матеріалу.
Краще ніж літієві батареї
За словами вчених, перевага їхнього енергозберігаючого бетону полягає в тому, що він створений з дешевих і доступних матеріалів. Якщо літій коли-небудь закінчиться, то цемент, вода і вуглецева сажа навряд чи, кажуть вчені. Тож новий бетон може стати гарним конкурентом для звичайних батарей у великих масштабах і з його допомогою можна зберігати багато енергії. Зокрема, від поновлюваних джерел енергії.
Будинки і дороги, які зберігають енергію
Вчені вважають, що цей бетон можна використовувати при будівництві будинків. Наприклад, такий бетонний блок розміром приблизно 45 кубічних метрів, зможе зберігати достатньо енергії, накопиченої сонячними панелями, щоб забезпечити будинок електроенергією протягом доби. Тобто будинок із фундаментом із такого бетону матиме доступ до енергії практично постійно.
Також автори пропонують використовувати свій бетон для будівництва доріг. Таким чином дороги зберігатимуть сонячну енергію, а потім заряджатимуть бездротовою мережею електромобілі, які проїжджають ними.
За словами вчених, попереду ще багато роботи, але перші результати дуже обнадіюють.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».