Der Weg zu intelligenten Netto-Nullenergie-Strukturen: Eine neue Art von Zement ermöglicht Strom zu erzeugen

Der Weg zu intelligenten Netto-Nullenergie-Strukturen:  Eine neue Art von Zement ermöglicht Strom zu erzeugen

 

In Südkorea haben Maschinenbau- und Bauingenieurwissenschaftler der Incheon National University, der Korea University und der Kyung Hee University einen leitfähigen Zementverbundstoff aus Kohlenstofffasern, CBC (cement-based conductive composite), entwickelt, der als triboelektrischer Nanogenerator dient. Somit ist er eine Art Sensor für mechanische Energie.

Dieser Verbundstoff kann in Beton verwendet werden, um Strukturen zu bauen, die in der Lage sind, Elektrizität zu erzeugen und zu speichern, indem sie externen mechanischen Energiequellen wie Wind, Wellen, Regen und sogar Schritten ausgesetzt werden.

 

Gebäude zählen derzeit zu den größten Energieverbrauchern und Kohlendioxid Emittenten der Welt. Die Umwandlung von Gebäuden in Energiequellen könnte das Problem lösen, dass Gebäude und Umwelt mehr als 40% der Weltenergie verbrauchen.

Neben der Erzeugung und Speicherung von Energie kann das Material auch zur Entwicklung eines Selbsterkennungssystems verwendet werden, um den Zustand von Betonstrukturen zu überwachen und die verbleibende Lebensdauer vorherzusagen, ohne dass eine externe Stromversorgung erforderlich ist.

 

Die Gefahr eines Stromschlags ist ausgeschlossen. Tests haben gezeigt, dass ein Volumen von 1 % leitfähiger Kohlenstofffasern in einer Zementmischung ausreicht, um dem Zement die gewünschten elektrischen Eigenschaften zu verleihen, ohne die strukturelle Leistung zu beeinträchtigen. Der erzeugte Strom liegt hierbei weit unter dem für den menschlichen Körper zulässigen Höchstwert.

 

Das Ziel der Forscher war es, Materialien zu entwickeln, die das Leben der Menschen verbessern und keine zusätzliche Energie benötigen, um den Planeten zu retten. In der Hoffnung, die CBC-Anwendbarkeit als All-in-One-Energiematerial für Netto-Null-Energie-Strukturen zu erweitern.

Für weitere Informationen wurden die Ergebnisse ihrer Forschung in der Zeitschrift Nano Energy veröffentlicht.