С ростом электрификации мира в целом и городов в частности необходимо не только увеличивать альтернативные источники чистого и экологичного производства электроэнергии, но и разрабатывать новые системы для ее хранения. Это цель эксперимента, проведенного отделом строительных технологий Департамента архитектуры и гражданского строительства Технологического университета Чалмерса, Гетеборг, Швеция. Этот эксперимент показал, что бетонные здания могут быть построены в качестве перезаряжаемых электрических батарей. По словам одного из авторов исследования Эммы Чжан для Scientific American, идея состоит в том, чтобы «добавить дополнительные функции имеющемуся строительному материалу», и результат, по ее мнению, «весьма многообещающий».

В своем исследовании Чжан и ее коллеги смоделировали батареи, изобретенные Эдисоном, благодаря их простой конструкции и долговечных результатов. Согласно этой модели раствор электролита переносит ионы между положительно заряженными никелевыми пластинами и отрицательно заряженными железными пластинами, таким образом в процессе создается электрический потенциал, который создает напряжение. В своем прототипе они использовали цемент (основной ингредиент бетона), смешанный с проводящими углеродными волокнами в качестве электролита. Затем они вставили с одной и с другой стороны слои сетки из углеродного волокна, покрытые никелем и железом, которые служили пластинами. Система доказала свою надежность и способность разряжать энергию, а затем перезаряжаться.

Хотя новая конструкция хранит в 10 раз больше энергии, чем предыдущие прототипы, еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем здания можно будет построить как достаточно эффективные батареи. В настоящее время 200 квадратных метров бетона, как объясняет Чжан в интервью Scientific American, «могут обеспечить [только] около 8 процентов ежедневного потребления электроэнергии» для типичного дома в США.

На самом деле бетон является наиболее широко используемым материалом в мире (после воды), что позволяет нам представить себе огромный потенциал, который имели бы здания, если бы мы построили их как гигантские батареи для хранения электроэнергии. С одной стороны, мы решим проблему токсичности и нехватки материалов, из которых в настоящее время производятся аккумуляторные батареи, которые затем будут производиться вместе с другими, столь же многочисленными, как железо, никель или углерод; с другой стороны, мы решим проблему хранения большого количества энергии из природных источников, таких как ветер или солнце, когда они отсутствуют из-за меняющихся погодных условий. Технологический университет Чалмерса — не единственное исследование, в котором здания превращаются в батареи. Другой эксперимент в Вашингтонском университете направлен на превращение строительных кирпичей в батареи, но мы оставим этот вопрос на другой раз, поскольку не хотим вас утомлять (и в любом случае, если вам интересно, вы можете найти ссылку в нашем источнике, чтобы узнать больше).


ВОЗМОЖНО ВАМ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО: