В то время как возобновляемые источники энергии стремительно набирают популярность во всем мире, накопление энергии несколько отстает, оставляя пробел в углеродно-нейтральном будущем. Поэтому ученые ищут различные способы чтобы решить этот вопрос.
Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции разработали способ превращения жилых зданий в хранилища - аккумуляторы, для накапливания и хранения энергии с использованием цемента, из которого они построены.
Цемент и бетон - самые используемые строительные материалы в мире, сделанные из порошкообразных и осадочных соединений, проводимость которых различается в зависимости от дополнительных материалов.
Влажный пористый бетон, вероятно, будет неплохим проводником. Так же, как и бетон с металлической арматурой. Большинство бетонных конструкций имеют армирующую металлическую конструкцию. В результате получается все здание, которое проводит электричество - называется структурной батареей.
Такие крупномасштабные энергетические батареи являются хорошим способом хранения возобновляемой энергии в периоды пикового производства (например, в самую солнечную часть дня для солнечных батарей или в самые ветреные дни для ветряных турбин) и подавать ее обратно в сеть в периоды пикового использования.
Ученые университета Чалмерса опубликовали новое исследование о безмассовых структурных батареях для питания электромобилей. Существующие исследования сосредоточены на одноразовом хранении энергии в бетоне и цементе. Сохранение потенциальной энергии для использования в будущем - это крутая функция, но будущее цемента и в перезаряжаемой энергии.
«Энергия на единицу объема» бетона не очень велика, но мы используем столько цемента, что небольшое количество энергии быстро увеличивается. Для сравнения, литий-ионные батареи (маленькие, но очень мощные) имеют плотность энергии от 250 до 350 ватт-часов на литр.
В новом исследовании ученые обнаружили, что производительность готового бетона составляет всего 0,8 Вт · ч / л. Хотя это будет работать намного хуже любого существующего материала, который является аккумулятором, но наш образ жизни требует так много бетона, что всегда будет огромный, стабильный запас, к которому мы можем подключиться.
В ходе исследования ученые протестировали различные конфигурации, в том числе смешивание цемента с металлическими порошками, а не покрытие электродов металлом. Они обнаружили, что лучшая производительность достигается за счет металлического покрытия с небольшим электродом с никелево-железным покрытием. Это достигло 0,8 Вт · ч / л, по сравнению с добавленными металлическими порошками всего 0,06 Вт · ч / л - менее чем 1/10 от этого показателя.
Как бетонные батареи могут повлиять на здания будущего? Количество используемого цемента и бетонного строительства каждый год означает, что даже бетонная батарея с низкой плотностью энергии может оказать огромное влияние на энергетическую составляющую. Здания могут хранить и разряжать достаточно энергии, чтобы помочь стабилизировать электроснабжение их жителей в случае чрезвычайных ситуаций или других отключений.
