Wynaleziono cegły które przechowują prąd. Nowy wynalazek możne zmienić oblicze ekologicznych domów

Materiał budowlany który może zasilić dom? Nowy wynalazek może zmienić podejście do koncepcji budowy samowystarczalnych domów. Zespół naukowców z całego świata przekształcił cegłę w super-kondensator, który może przechowywać energię, np. z paneli słonecznych, w ścianach budynku.

Naukowcy wpadli na pomysł, aby wykorzystać porowatość budulca, wypełniając niewielkie, wolne przestrzenie przewodnikiem w postaci polimeru przewodzącego prąd, który znany jest jako PEDOT – Poli(3,4-etyleno-1,4-dioksytiofen).

W ten sposób cegła zamieniła się w super-kondensator, a więc urządzenie w którym można magazynować energię. Warto dodać, że przechowywanie energii w takim urządzeniu nie opiera się na reakcjach chemicznych. Doprowadzenie napięcia do kondensatora powoduje zgromadzenie się na jego okładkach ładunku elektrycznego. Po odłączeniu od źródła napięcia, ładunki utrzymują się na nich siłami przyciągania elektrostatycznego. Elementy kondensatora praktycznie nie ulegają przemianie ani zużyciu i mogą byś ładowane w dziesiątkach tysięcy cyklów.

Wadą nowego wynalazku jest jak na razie stosunkowo niska pojemność, w porównaniu do masy całkowitej, czy szybsze samoistne rozładowywanie, ale z drugiej strony bardzo szybko można je naładować i rozładować, a poza tym pracują skutecznie w temperaturach od -40 do nawet 60 stopni Celsjusza. W sam raz, by wystawiać je na warunki, w których stawiane są budynki na całym świecie.

Nowy wynalazek może być alternatywą dla baterii, w których magazynowana jest energia np. z ogniw fotowoltaicznych. „Ceglane super-kondesatory” są znacznie bardziej przyjazne środowisku, tańsze i wytrzymalsze, niż akumulatory.

– Bateria słoneczna na dachu twojego domu musi gdzieś przechowywać energię i zwykle używamy baterii. Tworzymy jednak alternatywę, ale do pełni sukcesu potrzebujemy jeszcze czasu – powiedział Julio D’Arcy z Washington University w St Louis, członek zespołu badawczego, cytowany przez The Guardian

Problemem jest tylko pojemność superkondesatorów – wymagają one znacznie więcej miejsca, niż baterie litowo-jonowe, ale wraz z postępami w badaniach ich gęstość się zwiększa i istnieje szansa, że w końcu dorówna akumulatorom chemicznym.

– Gdy tak się stanie, będzie to znacznie tańsze od baterii litowo-jonowych. To będzie zupełnie nowy świat, w którym już o bateriach litowo-jonowych nigdy nie usłyszymy – dodał D’Arcy.

Naukowiec twierdzi także, że taką cegłę można naładować w zaledwie 13 minut i wytrzyma ona około 10 tysięcy pełnych cykli ładowania i rozładowywania. Naukowiec wierzy, że w przyszłości system ten będzie istniał w symbiozie z inteligentnymi domami i innymi systemami smart.

PEDOT nie jest nowym materiałem . Skutecznie wykorzystuje się go już w innych gałęziach przemysłu, np. w panelach OLED, czy bateriach litowo-polimerowych. Materiał ten jest badany również pod kątem wytwarzania sztucznych przedłużeń nerwów. PEDOT może posłużyć do przedłużania zakończeń nerwowych np. na sztuczne kończyny. Prawdopodobnie możliwe jest przenoszenie za jego pomocą sygnałów o dotyku, a nawet cieple.

Źródło: nature.com