Сегодня 26 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В MIT придумали рецепт превращения фундамента дома в суперконденсатор — цемент нужно приправить сажей

Исследователи из Массачусетского технологического института превратили бетон в суперконденсатор с помощью одной простой добавки — сажи. Она добавляется в цемент в процессе замешивания бетона. После отвердевания получается углеродный электрод колоссальной площади, из которого можно сделать суперконденсатор. Это позволит накапливать электрическую энергию в фундаменте, стенах и других конструкциях из бетона.

 Источник изображения: MIT

Источник изображения: MIT

Новая разработка может сделать накопитель энергии неотъемлемым элементом архитектуры. Главное, что это довольно просто, хотя вопросы изготовления, эксплуатации и безопасности подобных накопителей — это пока чистый лист. Идея базируется на том, что в процессе замешивания раствора вода распределяет углеродный материал (сажу или что-то подобное) по объёму бетона в виде разветвлённых потоков от более широких к узким.

После застывания смеси в ней формируется токопроводящий электрод большой площади. Для превращения его в суперконденсатор необходимо два таких электрода, разделённых перегородкой или расстоянием. Также всё это изделие необходимо пропитать (погрузить) в обычный электролит, например, в раствор хлорида калия.

По подсчётам учёных, ёмкость такого элемента составит 10 кВт·ч для 43 м3 бетона. Это примерный объём бетона для среднего в США частного дома с подъездными дорожками и гаражами. Запасённой таким образом энергии может хватить на ночь обслуживания электричеством, что в дополнение к солнечной ферме на крыше может сделать получение энергии условно бесплатным мероприятием.

Одно из полезнейших свойств разработки — это её неограниченное масштабирование. В рамках испытаний авторы проекта создали небольшие суперконденсаторы размером с батарейки-таблетки диаметром 1 см и толщиной 1 мм, обеспечив им рабочее напряжение в 1 В. Объединив три таких суперконденсатора, они зажгли светодиод на 3 В. Теперь они постепенно увеличивают размеры элемента, продвигаясь от блока размером со стандартный автомобильный аккумулятор на 12 В к бетонному блоку на 45 м³ — он должен продемонстрировать возможность обеспечить питанием целый дом.

Учёные также обнаружили, что существует обратная зависимость между ёмкостью и прочностью материала: чем больше в нём углерода, тем больше энергии он вмещает, но бетон становится немного слабее. Это может оказаться полезным в тех областях, где бетон не служит элементом конструкции, и где его потенциал прочности не задействуется. Они установили, что для фундамента и структурных элементов ветряной турбины «золотой серединой» оказываются 10 % углеродного компонента в растворе.

Ещё одной потенциальной возможностью применения новых суперконденсаторов являются бетонные дороги, которые накапливают энергию устанавливаемых вдоль них солнечных панелей и передают её электромобилям при помощи электромагнитной индукции — аналогичным образом работает беспроводная зарядка мобильных телефонов. Подобные дороги разрабатываются в Германии и Нидерландах, но эти проекты предусматривают стандартные аккумуляторы.

На начальных этапах технология углеродно-цементных суперконденсаторов, уверены учёные, пригодится при строительстве изолированных домов, зданий и убежищ вдали от электросети. Решение предлагает большую гибкость: свойства суперконденсатора можно регулировать, изменяя соотношения компонентов в смеси. К примеру, в случаев автодорог потребуются высокие скорости зарядки и разрядки, тогда как в случае жилого дома есть целый день, чтобы достичь необходимого заряда. Наконец, этот многофункциональный материал может служить не только в качестве суперконденсатора — если подать на него электричество, он превратится в систему отопления.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Valve показала официальный трейлер летней распродажи Steam и раскрыла часть игр, которые получат скидки 2 ч.
Редактор модов Zone Kit для S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl требует 659 гигабайт для установки — GSC объяснила аномалию 3 ч.
Вдохновлённое Disco Elysium мистическое приключение Pera Coda отправит исследовать сюрреалистический Стамбул и глубины собственной психики 4 ч.
Google представила Chrome 138 с новыми ИИ-функциями, исправлениями уязвимостей и синхронизацией групп вкладок 5 ч.
Живой мир, больше разнообразия и ещё несколько лет до релиза: основатель Mundfish поделился новыми подробностями Atomic Heart 2 5 ч.
Audi и Mercedes-Benz отказались от платформы Apple CarPlay Ultra, но обычный CarPlay оставят 6 ч.
Xbox подтвердила дату выхода Senua's Saga: Hellblade II на PS5 и анонсировала улучшения для игры на PC и Xbox 7 ч.
Chrome для Android наконец научился переносить адресную строку в нижнюю часть экрана 7 ч.
Nvidia завершила бета-тестирование DLSS Transformer — с ней игры пойдут в 4K и 240 FPS 7 ч.
Diablo IV возглавила июльскую подборку игр для подписчиков PS Plus, а Sony готовится к празднику 8 ч.
Смартфон Трампа передумал быть американским — из описания исчезло гордое «Сделано в США» 8 мин.
Новая статья: Обзор смартфона HUAWEI nova Y63: еще раз в ту же реку 2 ч.
Samsung выпустила 32-дюймовые умные мониторы Smart Monitor M9, M8 и M7 с Tizen OS и частотой до 165 Гц 2 ч.
Philips представила 27-дюймовый IPS-монитор Evnia 27M2N3501PA с разрешением 1440p и частотой до 260 Гц 3 ч.
Huawei представит флагманы Pura 80 на международном рынке раньше, чем ожидалось 3 ч.
Asus анонсировала GeForce RTX 5050 Prime и RTX 5050 Dual с заводским разгоном и без 3 ч.
Samsung не рассчитывает на оглушительный успех XR-гарнитуры Project Moohan на старте продаж 3 ч.
Vivo представила беспроводные наушники TWS Air3 Pro с мощным шумоподавлением и автономностью до 52 часов 3 ч.
Toshiba создала литиевые аккумуляторы, которые заряжается до 80 % за 6 минут и выдерживает 20 000 циклов 3 ч.
Vivo выпустила смарт-часы Watch 5 с поддержкой eSIM за $140 — есть и версия подешевле 4 ч.