Në të ardhmen e afërt, ndriçimi i urgjencës, alarmi i zjarrit, sensorët dhe veçoritë e tjera të një ndërtese mund të përdorin jo gjeneratorë që përdorin karburant ose bateri të mëdha, por materialin nga i cili është ndërtuar vetë struktura. Kjo është sepse shkencëtarët kanë zhvilluar një superkondensator eksperimental bazuar në çiment.
Para së gjithash, cili është dallimi midis baterive dhe superkondensatorëve? Bateritë përdorin reaksione kimike për të ruajtur energjinë, ndërsa superkondensatorët e ruajnë energjinë elektrostatikisht.
Në praktikë, kjo do të thotë se bateritë kanë një densitet energjie shumë më të lartë se superkondensatorët, dhe gjithashtu mund të ruajnë ngarkimin për periudha më të gjata, ndërsa superkondensatorët kanë shpejtësi shumë më të lartë të ngarkimit dhe shkarkimit. Kjo e fundit është e dobishme kur nevojitet një shpërthim i shpejtë dhe i fuqishëm i energjisë.
Gjithashtu, superkondensatorët kanë një numër shumë më të lartë ciklesh ngarkimi/shkarkimi sesa bateritë.
Duke pasur parasysh këto avantazhe, një ekip shkencëtarësh nga Instituti i Teknologjisë së Harbin dhe Akademia Kineze e Shkencave vendosën të zhvillonin një superkondensator bazuar në çiment.
Duke ndjekur kërkimin e kryer nga MIT, ata filluan duke kombinuar nanotubuj karbonit, karbon të zi dhe çiment për të formuar një bojë elektrodash që mund të printohet. Me një printer 3D, kjo bojë u printua në një pllakatë të vogël të betonit, në një model që ngjasonte me gishtat e ndërlidhura. Kur kjo bojë u hidratua, poroziteti i saj u mbush me ujë, duke lejuar që ionet e ngarkuara të lëviznin lehtësisht midis elektrodave të printuara.
Kur tre superkondensatorë u printuan në një pllakatë dhe u lidhën së bashku, ata ishin në gjendje të ushqyernin një grup të vogël LED-sh. Megjithëse pajisja funksionoi në temperatura të moderuara, ajo ndaloi së funksionuari kur temperatura u ul në rreth -18°C (0°F). Kërkimin e ardhshëm do të përqendrohet në përmirësimin e performancës në kushtet e motit të ftohtë.
Sa i përket çimentit, ai u gjet se kishte një qëndrueshmëri në shtypje të krahasueshme me atë të betonit komercial që përdoret zakonisht në pllaka dhe shkallë.
Për shkak se superkondensatorët nuk ruajnë ngarkimin për një periudhë të gjatë, parashihet që superkondensatori bazuar në çiment të mund të lidhet me një panel diellor ose një burim tjetër të energjisë së rinovueshme, i cili do të vazhdonte ta mbante të ngarkuar dhe gati për përdorim.
“Nëse materialet e ndërtimit mund të mbështesin jo vetëm strukturat, por edhe të ruajnë energji, të ndiejnë mjedisin dhe madje të ndërveprojnë me njerëzit, ndërtesat do të bëhen më shumë se sa streha pasive,” thotë Prof. Jing Zhong nga Instituti i Teknologjisë së Harbin, autori kryesor i studimit. “Ato mund të bëhen mjedise të vërteta inteligjente.”
Një artikull mbi këtë kërkim u botua së fundmi në revistën “ACS Nano”.
Burimi: Shoqata Amerikane e Kimi.
Burimi: newatlas.com
