А що, якби будинок міг накопичувати електроенергію просто у власних стінах і перекриттях? Науковці розробили експериментальний цементний суперконденсатор, який уже зміг запалити світлодіоди. У майбутньому подібна технологія може допомогти живити аварійне освітлення, датчики та сигналізацію.
Над розробкою працювали дослідники з Харбінського технологічного інституту та Китайської академії наук. Вони поєднали цемент із вуглецевими нанотрубками та технічним вуглецем, створивши спеціальне чорнило для друку електродів.
За допомогою 3D-принтера електроди нанесли на невелику бетонну плиту у вигляді переплетених елементів. Після зволоження цементу його пори заповнилися водою, завдяки чому заряджені іони змогли переміщатися між електродами. Коли три такі суперконденсатори з’єднали на одній плиті, вони змогли живити невелику групу світлодіодів.
Чим бетонна батарея відрізняється від звичайної?
Насправді це не зовсім батарея. Суперконденсатор накопичує енергію електростатично, а не за допомогою хімічних реакцій, як звичайний акумулятор.
У нього є важливі переваги: він може дуже швидко заряджатися й віддавати енергію, а також витримує значно більше циклів заряджання та розряджання. Але є й недолік: суперконденсатори зазвичай зберігають менше енергії та швидше втрачають заряд, ніж акумулятори.
Саме тому дослідники бачать перспективу в поєднанні такого бетону із сонячними панелями або іншими відновлюваними джерелами енергії, які постійно підтримуватимуть його заряд.
Чи зможуть будинки живити самі себе?
Поки що до повністю енергонезалежних будівель далеко. Прототип перестав працювати, коли температура опустилася приблизно до −18 °C, тож науковцям ще потрібно вдосконалити його для використання в холодному кліматі.
Водночас міцність матеріалу на стиск виявилася порівнянною зі звичайним бетоном, який застосовують, зокрема, для плит і сходів. Якщо технологію вдасться масштабувати, будівельні матеріали зможуть виконувати одразу кілька функцій: підтримувати конструкцію, накопичувати енергію та допомагати роботі систем безпеки.
Поки що це лабораторний експеримент, а не готова заміна акумуляторам. Але сама ідея вражає: у майбутньому частина енергетичної системи будинку може бути вбудована просто в бетон, з якого його зведено.