Сегодня 02 апреля 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 🔥
Мир в коробке с саранчой и одиночный кооператив: подробности отменённого ответвления Disco Elysium про Куно и Куну 36 мин.
Дональд Трамп намерен обсудить сделку с TikTok сегодня 3 ч.
Картинки в стиле Ghibli перегрузили серверы OpenAI — выпуск новых функций замедлен 11 ч.
У Ubisoft пока нет чёткого плана работы новой компании с Tencent — инвесторы и сотрудники нервничают 12 ч.
«Загрузки быстрее, чем в Doom (2016)»: эксперт Digital Foundry остался в восторге от Doom: The Dark Ages 13 ч.
Консоли задержат релиз постапокалиптического стелс-экшена Steel Seed от создателей Close to the Sun — объявлена новая дата выхода 15 ч.
ИИ-модель Llama запустили на ПК из прошлого тысячелетия на базе Windows 98 16 ч.
ChatGPT остаётся самым популярным чат-ботом с ИИ, но у конкурентов аудитория тоже растёт 17 ч.
Google сделает сквозное шифрование в Gmail доступным для всех 17 ч.
Антиутопия на колёсах: новый геймплейный трейлер раскрыл дату выхода приключения Beholder: Conductor про кондуктора легендарного поезда 18 ч.
Meta выпустит умные очки с дисплеем и ценником выше $1000 уже к концу года 4 мин.
В Китае электролётам EHang разрешили перевозить людей по воздуху, но услуги аэротакси пока под запретом 6 мин.
Poco F7 Ultra и Poco F7 Pro — смартфоны с мощными чипами, продвинутыми системами камер и высокой надёжностью 16 мин.
НПК «Атроник» выпустила одноплатный компьютер формата PC/104-Plus с чипом Vortex86 DX3 18 мин.
PQ.Hosting открыла предзаказ серверов в Албании со скидкой 46 % 48 мин.
Hyundai представила Insteroid — концепт электромобиля в стиле гоночных симуляторов 3 ч.
Amazon возобновила доставку товаров дронами в Техасе и Аризоне после двухмесячного перерыва 3 ч.
UMC открыла в Сингапуре новое передовое предприятие, снижая зависимость от Тайваня 5 ч.
Intel: Panther Lake возьмут всё самое лучше от актуальных Core и ангстремного техпроцесса 18A, но выйдут в 2026 году 7 ч.
Новая статья: Выбираем кулер для процессора Intel LGA1700 до 2 000 рублей 11 ч.