Dél-koreai mérnökök feltaláltak egy cementalapú kompozitot, amely az abból készült betonban felhasználva olyan szerkezetek készítésére alkalmazható, amelyek külső mechanikai behatásoknak, mint például a lépteknek, szélnek, esőnek vagy hullámoknak kitéve áramot termelnek és tárolnak.

Az Incheon Nemzeti Egyetem, a Kyung Hee Egyetem és a Koreai Egyetem gépész- és építőmérnöki kutatói olyan szénszálakat tartalmazó cementalapú vezető kompozitot (CBC) fejlesztettek ki, amely triboelektromos nanogenerátorként (TENG), egyfajta mechanikai energiagyűjtőként is képes működni. A kifejlesztett anyag felhasználásával laboratóriumi méretű szerkezetet és CBC-alapú kondenzátort terveztek, hogy teszteljék annak energiagyűjtő és -tároló képességét.

Azáltal, hogy ezek a szerkezetek energiaforrássá válnak, a cement képes volna megoldani a problémát, amely szerint a világ energiafelhasználásának 40%-át az épített környezet fogyasztja – vélik a kutatók.

Természetesen ezen épületek használóinak nem kell aggódniuk az áramütés miatt! A tesztek kimutatták, hogy a cementkeverékben 1 térfogat százaléknyi vezető szénszál elegendő ahhoz, hogy a cement a kívánt elektromos tulajdonságokkal rendelkezzen anélkül, hogy a szerkezeti teljesítményt veszélyeztetné, illetve azt is megállapították, hogy a keletkező áramerősség jóval alacsonyabb, mint az emberi test számára maximálisan megengedett.

“Olyan szerkezeti elemet akartunk kifejleszteni, amely felhasználható olyan nettó nulla energiafelhasználású szerkezetek építésére, amelyek saját villamos energiát használnak és termelnek” – mondta Seung-Jung Lee, az Incheon Nemzeti Egyetem Építő- és Környezetmérnöki Tanszékének professzora.

“Mivel a cement nélkülözhetetlen építőanyag, úgy döntöttünk, hogy vezető/töltőanyagokkal együtt használjuk a CBC-TENG rendszerünk központi vezető elemeként” – tette hozzá.

Kutatásuk eredményeit a Nano Energy című folyóiratban tették közzé nem olyan rég.

Az energiatárolás és -gyűjtés mellett az anyagot olyan öndiagnosztitzáló rendszerek tervezésére is fel lehetne használni, amelyek külső energia nélkül figyelik a szerkezetek állapotát és megjósolják a betonszerkezetek hátralévő élettartamát.

“A végső célunk az volt, hogy olyan anyagokat fejlesszünk ki, amelyek jobbá teszik az emberek életét, és nem igényelnek plusz energiát, hogy megmentsék a bolygót. Arra számítunk, hogy a tanulmányból származó eredmények felhasználhatók a CBC alkalmazhatóságának kiterjesztésére, mint a nettó nulla energiafelhasználású szerkezetek mindenre kiterjedő energetikai anyagára” – mondta Lee professzor.

A kutatást népszerűsítve az Incheon Nemzeti Egyetem megjegyezte: “Úgy tűnik, hogy ez egy rázós kezdet egy fényesebb és zöldebb holnap felé!”

Forrás: GLOBAL CONSTRUCTION REVIEW

Fotó: iStockphoto