anatoligreen

Ученые из университета Вашингтона в Сент-Луисе нашли новое применение древнейшему строительному материалу – красному кирпичу. В ходе экспериментов у кирпичей было обнаружено уникальное свойство: они могут накапливать электроэнергию. Об этом рассказывает “Голос Америки”.

Фото: Shutterstock

“Структура кирпича на самом деле очень хорошо подходит для хранения энергии, – говорит профессор Джулио Дарси. – Для того, чтобы накапливать энергию, вам нужно пространство и объем. А кирпич очень пористый, как губка, но при этом очень прочная губка”.

Химики разработали специальный состав из проводникового полимера. Им они обрабатывают этот стройматериал. Затем кирпич нагревают, за счет чего нановолокна полимера проникают в его пористую структуру. В итоге кирпич становится ионной губкой, которая накапливает и проводит электричество. Полимеризация происходит за счет взаимодействия с оксидом железа и гематитом, и после нагрева кирпич меняет цвет.

“После того, как мы достаем кирпич из печи, он уже не красный, а синий, – говорит Дарси. – Даже если его разбить на части, он и внутри будет такого цвета, поскольку гематит, придававший ему красный цвет, превратился в новый материал”.

По словам разработчиков технологии, для того, чтобы кирпичи превратились в суперконденсаторы электроэнергии, несколько десятков обработанных специальным составом кирпичей необходимо объединить между собой.

“Вы кладете кирпичи рядом и придаете положительный заряд одному, а отрицательный другому, – объясняет Дарси. – Между кирпичами необходимо проложить небольшую прослойку, чтобы они не соприкасались. Созданная разница в потенциалах позволяет вам хранить энергию. Это очень простая технология”.

Идея заключается в том, что построенные с применением кирпичей-конденсаторов здания смогут копить энергию в течение дня, например, получая ее от солнечных батарей, а затем отдавать ее по мере необходимости на протяжении нескольких часов. При наличии 50 кирпичей от них можно питать аварийное освещение в доме, а при подключении к солнечной батарее их можно будет подзарядить за 13 минут. Если такое устройство разряжать один раз в день, пройдет 30 лет, прежде чем этот аккумулятор перестанет работать.

Простота технологии также обеспечивает ее дешевизну. Для эксперимента ученые выбрали самые дешевые кирпичи, купленные в строительном гипермаркете. В местном магазине исследователи купили стандартные прямоугольные кирпичи по 65 центов за штуку. После того, как они изменили всю структуру кирпича, его себестоимость стала около 2 долларов. После экспериментов со снижением себестоимости стоимость одного кирпича упала до доллара за штуку.

Ученые также обнаружили, что кирпич продолжал питать лампочку электроэнергии даже будучи погруженным под воду. Однако у технологии есть и минусы – плотность накопления тока, который могут проводить кирпичи, на данный момент очень низкая. Они заряжаются быстро, но выдают напряжение лишь в несколько вольт. Кроме того, обработанные кирпичи нельзя использовать в декоративных целях или для внутренней отделки зданий.

“Что если вы дотронетесь до стены, являющейся накопителем электричества? – предполагает Дарси. – И вообще находиться рядом с проводниками электричества людям не стоит. Идея состоит в том, что накопители должны находиться с внешней стороны здания”.

Кирпичи-конденсаторы также становятся чувствительными к перепадам температуры. Поэтому, например, камин из таких кирпичей также не построишь.

“Когда вы создаете батарею, вы должны учитывать и другие необходимые ее компоненты, такие как электролиты, – говорит Дарси. – Температура электролитов должна оставаться стабильной, поскольку работа батареи отличается в зависимости от того, холодно или тепло вокруг”.

Прежде чем материал сможет использоваться при строительстве зданий, ученым предстоит выяснить, являются ли кирпичи-конденсаторы столь же прочными, как и обычные кирпичи.