Електрифициран цимент. Възможно ли е къщи и пътища да се превърнат в мощни батерии
Устройства като Powerwall на Tesla - предопределена за монтаж на стена литиево-йонна батерия - може да зарежда дома с ток за към половин ден. Но какво ще стане, в случай че самият дом се трансформира в батерия? А в случай че пътищата могат да зареждат електрически коли безжично и до момента в който се движат?
Това към момента са вести от бъдещето, само че не напълно. Изследователи са измислили нов метод за запазване на електричество в цимент, употребявайки евтини и налични материали. Засега създадените така наречен циментови акумулатори са дребни - могат да зареждат няколко LED крушки. Усилията за увеличението на потенциала обаче към този момент са в ход. Разработката е на екип от учени в Масачуцетския софтуерен институт (MIT) в Съединени американски щати.
„ Това би се трансформирало в доста привлекателна технология, в случай че съумеят да го реализиран в по-голям мащаб “, споделя пред научното издание Science Санг Нгуен, инженер в Imperial College London.
Що е то електрифициран цимент
Циментовите устройства са тип опростена батерия, наречена суперкондензатор. Те се състоят от две електропроводими пластини, разграничени от йоннопроводим електролит и тънка мембрана. Докато устройството се зарежда, позитивно заредените йони от електролита се натрупват върху едната плоча, до момента в който негативно заредените йони се натрупват върху другата.
Съхраняваната мощ зависи от общата повърхнина на проводимите пластини на суперкондензатора. В продължение на десетилетия откривателите се пробват да ги включат в структурни материали като бетона, който се употребява за градеж на пътища и здания, или въглеродните композити, които се влагат в каросерията на коли и самолети. За разлика от най-хубавите акумулатори, които съществуват през днешния ден, суперкондензаторите нормално употребяват незапалими електролити, което ги прави по-безопасни.
" Жици " от сажди вземат решение казуса с цената
Проблемът е, че циментът, главната съставна част на бетона, нормално е неприятен електропроводник. И по този начин, през последните години няколко групи са създали структурни суперкондензатори посредством прибавяне на цимент с високопроводими форми на въглерод.
„ Въпреки че резултатът е добър, съставките са скъпи и сложни за произвеждане в големите количества, употребявани в циментовата индустрия “, отбелязва Франц-Йозеф Улм, строителен инженер в Масачузетския софтуерен институт (MIT), представен от Science.
В търсене на по-евтина опция, Улм и сътрудниците му се объръщат към вековна форма на прахообразен въглерод, другояче казано – сажди. Те се употребяват от древността като черен пигмент. Евтини и публикувани в международен мащаб, саждите са мощно електропроводими.
Улм и неговият екип смесват дребен % сажди с циментов прахуляк и прибавят вода. Водата елементарно се свързва с цимента. Но защото частиците сажди отблъскват водата, те са склонни да се слепват дружно, образувайки дълги взаимосвързани жилки във втвърдяващия се цимент, които работят като мрежа от жици.
Улм и сътрудниците му нарязват този „ жичен цимент “ на дребни плочи, създавайки суперкондензатори с дебелина 1 милиметър и широчина 1 сантиметър, почти с размера на бутон. След прибавяне на мембрана, електролит от калиев хлорид - елементарна сол - и вода, откривателите запечатват структурата. Когато по-късно свързват проводник към плочите и натискат превключвателя, циментовите суперкондензатори съумяват да дадат ток на серия от LED крушки и не светват.
Ако подобен цимент се употребява за изработката на 45 кубически метра бетон - почти количеството, което се употребява за основата на общоприета къща - той може да запази 10 киловатчаса сила.
„ Това количество е задоволително за зареждането на средноголямо домакинство за един ден “, се оповестява в отчетите на Националната академия на науките на Съединени американски щати.
Ако същият метод се употребява за създаване на пътища, паркинги или алеи, електрифицираният бетон може да съхранява възобновима сила от слънчева светлина или вятър и да я доставя на електрически коли посредством индуктивни зарядни устройства. Един метод може да бъде изпращането на електричество до долната част на колите посредством медни бобини, вградени в пътното платно. Най-общо казано хибридните и електрическите коли биха могли да се зареждат в придвижване на правилото, на който смарт телефоните се зареждат от безжични зарядни устройства. Това би предложило по-евтина опция на скъпите акумулатори, а такава технология към този момент се създава в Германия и Холандия.
„ Това ни слага в нова епоха, в която съхранението на сила ще бъде финансово налично на всички места по света “, счита Адмир Масич, химик в MIT, представен от Science.
За да съумеят, откривателите ще би трябвало да усилят размера на изработваните досега циментови плочи. Да се случи това обаче не е толкоз елементарно, тъй като когато суперкондензаторите стават по-големи, тяхната електрическа проводимост нормално понижава.
Според Улм решението е просто – прибавянето на повече сажди към сместа. Става въпрос за умерено количество от въглеродния прахуляк, което няма да отслаби структурната целокупност на цимента. За бетона откривателите откриват, че могат да прибавят до 10% въглеродни сажди, без да компрометират прекалено много здравината му.
Улм споделя, че групата е патентовала технологията си и в този момент работи, с цел да я усъвършенства, тъй че да подхожда на мощността на 12-волтова автомобилна батерия.
Това към момента са вести от бъдещето, само че не напълно. Изследователи са измислили нов метод за запазване на електричество в цимент, употребявайки евтини и налични материали. Засега създадените така наречен циментови акумулатори са дребни - могат да зареждат няколко LED крушки. Усилията за увеличението на потенциала обаче към този момент са в ход. Разработката е на екип от учени в Масачуцетския софтуерен институт (MIT) в Съединени американски щати.
„ Това би се трансформирало в доста привлекателна технология, в случай че съумеят да го реализиран в по-голям мащаб “, споделя пред научното издание Science Санг Нгуен, инженер в Imperial College London.
Що е то електрифициран цимент
Циментовите устройства са тип опростена батерия, наречена суперкондензатор. Те се състоят от две електропроводими пластини, разграничени от йоннопроводим електролит и тънка мембрана. Докато устройството се зарежда, позитивно заредените йони от електролита се натрупват върху едната плоча, до момента в който негативно заредените йони се натрупват върху другата.
Съхраняваната мощ зависи от общата повърхнина на проводимите пластини на суперкондензатора. В продължение на десетилетия откривателите се пробват да ги включат в структурни материали като бетона, който се употребява за градеж на пътища и здания, или въглеродните композити, които се влагат в каросерията на коли и самолети. За разлика от най-хубавите акумулатори, които съществуват през днешния ден, суперкондензаторите нормално употребяват незапалими електролити, което ги прави по-безопасни.
" Жици " от сажди вземат решение казуса с цената
Проблемът е, че циментът, главната съставна част на бетона, нормално е неприятен електропроводник. И по този начин, през последните години няколко групи са създали структурни суперкондензатори посредством прибавяне на цимент с високопроводими форми на въглерод.
„ Въпреки че резултатът е добър, съставките са скъпи и сложни за произвеждане в големите количества, употребявани в циментовата индустрия “, отбелязва Франц-Йозеф Улм, строителен инженер в Масачузетския софтуерен институт (MIT), представен от Science.
В търсене на по-евтина опция, Улм и сътрудниците му се объръщат към вековна форма на прахообразен въглерод, другояче казано – сажди. Те се употребяват от древността като черен пигмент. Евтини и публикувани в международен мащаб, саждите са мощно електропроводими.
Улм и неговият екип смесват дребен % сажди с циментов прахуляк и прибавят вода. Водата елементарно се свързва с цимента. Но защото частиците сажди отблъскват водата, те са склонни да се слепват дружно, образувайки дълги взаимосвързани жилки във втвърдяващия се цимент, които работят като мрежа от жици.
Улм и сътрудниците му нарязват този „ жичен цимент “ на дребни плочи, създавайки суперкондензатори с дебелина 1 милиметър и широчина 1 сантиметър, почти с размера на бутон. След прибавяне на мембрана, електролит от калиев хлорид - елементарна сол - и вода, откривателите запечатват структурата. Когато по-късно свързват проводник към плочите и натискат превключвателя, циментовите суперкондензатори съумяват да дадат ток на серия от LED крушки и не светват.
Ако подобен цимент се употребява за изработката на 45 кубически метра бетон - почти количеството, което се употребява за основата на общоприета къща - той може да запази 10 киловатчаса сила.
„ Това количество е задоволително за зареждането на средноголямо домакинство за един ден “, се оповестява в отчетите на Националната академия на науките на Съединени американски щати.
Ако същият метод се употребява за създаване на пътища, паркинги или алеи, електрифицираният бетон може да съхранява възобновима сила от слънчева светлина или вятър и да я доставя на електрически коли посредством индуктивни зарядни устройства. Един метод може да бъде изпращането на електричество до долната част на колите посредством медни бобини, вградени в пътното платно. Най-общо казано хибридните и електрическите коли биха могли да се зареждат в придвижване на правилото, на който смарт телефоните се зареждат от безжични зарядни устройства. Това би предложило по-евтина опция на скъпите акумулатори, а такава технология към този момент се създава в Германия и Холандия.
„ Това ни слага в нова епоха, в която съхранението на сила ще бъде финансово налично на всички места по света “, счита Адмир Масич, химик в MIT, представен от Science.
За да съумеят, откривателите ще би трябвало да усилят размера на изработваните досега циментови плочи. Да се случи това обаче не е толкоз елементарно, тъй като когато суперкондензаторите стават по-големи, тяхната електрическа проводимост нормално понижава.
Според Улм решението е просто – прибавянето на повече сажди към сместа. Става въпрос за умерено количество от въглеродния прахуляк, което няма да отслаби структурната целокупност на цимента. За бетона откривателите откриват, че могат да прибавят до 10% въглеродни сажди, без да компрометират прекалено много здравината му.
Улм споделя, че групата е патентовала технологията си и в този момент работи, с цел да я усъвършенства, тъй че да подхожда на мощността на 12-волтова автомобилна батерия.
Източник: boulevardbulgaria.bg
КОМЕНТАРИ