17 августа 2020

Кирпич вместо пауэрбанка. Ученые смогли накопить энергию в строительном материале

Обожженный кирпич — универсальный строительный материал. Его производят уже 5000 лет и используют только для строительства. Но химики из Вашингтонского университета нашли кирпичу другое применение — они сумели накопить в нем энергию.

С ростом количества солнечных и ветровых электростанций перед пользователями часто стоит вопрос хранения избытка накопленной энергии. Для этого используют огромные хранилища с аккумуляторами. Как оказалось, с этой задачей потенциально могут справиться и обычные кирпичи, из которых строят дома.

У обычного кирпича есть два параметра, которые позволяют сделать его хорошим накопителем энергии: он богат оксидом железа и у него пористая структура. Именно эти свойства красного кирпича позволили ученым вырастить и разместить в нем полимеры, проводимость которых схожа с электропроводностью металлов.

Доцент кафедры химии Вашингтонского университета Хулио Д'Арси и его коллеги обработали обычные кирпичи парами соляной кислоты и этилендиокситиофена, после чего отправили их в печь, нагретую до 160 градусов Цельсия. В итоге получились кирпичи с черно-синим оттенком, обладающие способностью проводить электричество и запитывать светодиоды.

Свое новое устройство ученые описали в журнале Nature Communications.

Конечно, из кирпичей пока не получились аккумуляторы, которые способны накапливать большое количество энергии, но их уже можно назвать суперконденсаторами — батареями нового поколения, способными за короткое время отдать огромное количество энергии и быстро перезарядиться. 

Суперконденсаторы, например, используют в электромобилях для разгона. Непосредственно для поездок на длинные расстояния энергия пока берется из аккумуляторов.

Ученые в течение одной минуты через провода заряжали один обработанный кирпич батарейкой формата ААА. После этого кирпич давал энергию, заставляя светиться белый светодиод мощностью 3 Ватта в течение 11 минут.

По словам химиков, их разработка открывает новые возможности зданий и сооружений из красного кирпича — энергией солнечных панелей можно будет зарядить стены, чтобы обеспечить внутреннее резервное питание для аварийного освещения или для чего-то другого.

Комментарии