Физики сделали электрическую батарею из бетона / Реактор познавательный :: бетон :: цемент :: электричество

электричество бетон цемент Реактор познавательный 

Физики сделали электрическую батарею из бетона

Добавление угля превратило цемент в проводник, из которого можно сделать накопитель энергии. Если новую технологию удастся масштабировать, то в будущем дома и дороги смогут хранить электричество в собственном фундаменте, питая бытовые приборы и электромобили.

электричество,бетон,цемент,Реактор познавательный

Основа бетона — цемент — сам по себе крайне плохо проводит электричество. Однако ученые из Массачусетского технологического института (MIT) нашли способ сделать его проводником, смешав с техническим углеродом. Полученный материал можно использовать для создания ионисторов — эффективных накопителей заряда. Это удалось продемонстрировать, запитав от такой «бетонной батареи» обычную лампочку. Статья Франка-Йозефа Ульма (Franz-Josef Ulm) и его коллег опубликована в журнале PNAS.

Ионисторы (суперконденсаторы) — простые и эффективные устройства, занимающие среднее положение между конденсаторами и химическими аккумуляторами. Как у конденсаторов, у ионисторов имеются проводящие электроды — «обкладки». Как у аккумуляторов, пространство между ними заполняет проводящий электролит, разделенный проницаемой для ионов мембраной. Подача напряжения на электроды позволяет накапливать заряды, разделяя их по разные стороны мембраны. При этом использование негорючих электролитов делает такую систему весьма безопасной.

Инженеры и физики постоянно пытаются интегрировать ионисторы в различные структурные материалы, включая бетон. Новое решение этой задачи нашла команда из MIT. Авторы исследования смешали цемент с тремя-четырьмя процентами технического углерода (мелкая графитовая пыль) и добавили воду. Сам цемент хорошо взаимодействует с водой, а вот углерод гидрофобен, поэтому он формирует сгустки и нити. Таким образом внутри затвердевшей структуры образовалась проводящая сеть.

Из пары блоков такого материала можно сделать электроды: ученые поместили между ними мембраны, добавили электролит (хлорид калия), получив небольшой, размером примерно с пуговицу, ионистор. Далее Ульм и его коллеги продемонстрировали, что устройство работает, успешно запитав от него светодиод. Ученые подсчитали, что емкости такой «бетонной батарейки» достаточно, чтобы в фундаменте типичного частного дома (для США — средним объемом 45 кубометров) можно было накопить до 10 киловатт-час, чего хватит для обитателей этого дома на целый день.

Особенно важно то, что для получения «бетонной батарейки» используют дешевые, широко распространенные материалы, известные с глубокой древности. Эти процессы легко сочетать с уже существующим производством бетонных изделий. Если новый подход удастся масштабировать, то в накопители энергии можно превратить почти любые строительные сооружения, включая заряжающие дороги для электромобилей и накапливающие энергию фундаменты для ветряков. Недаром Ульм с соавторами уже запатентовал свою технологию.

Статья спизжена отсюда


Подробнее

электричество,бетон,цемент,Реактор познавательный
Еще на тему
Развернуть

Отличный комментарий!

облокотился на здание в дождь
убило током
Thunder dragon Thunder dragon02.08.202320:40ссылка
+42.1
Что будет если закоротить такой аккумулятор?
iHronos iHronos 02.08.202320:35 ответить ссылка 18.6
его закоротит
Paascal Paascal 02.08.202320:39 ответить ссылка 28.0
это невозможно! вы все безумцы, вы все обосанные безумцы!!!
асфальт расплавится.
Он разрядится и немного (на 0,5 градуса) нагреется, скорее всего.
Тут в 45 куб. метрах бетона (это около 100 тонн) хранится всего лишь 10 кВт*ч
В автомобильном аккумуляторе массой 15 кг хранится 0,7 кВт*ч (это 12 В * 60 А*ч), так что весь этот бетон заменяет всего лишь 14 аккумуляторов общей массой 200 кг.
Та энергия, которая взорвёт 200 кг аккумуляторов, лишь немного подогреет 100 000 кг бетона.
Rentier Rentier 02.08.202322:31 ответить ссылка 13.4
облокотился на здание в дождь
убило током
Дома сиди во время дождя!
... хотя ткм более убьёт...
и смартфон подзарядил
LiRix LiRix 02.08.202322:39 ответить ссылка 1.9
Да уж, теперь и не поссать за углом.
облокотился на здание в дождь

ударило током

отправил жалобы во все необходимые инстанции

дело дошло до суда

по решению суда необходимо снести весь город

жители города озлоблены на тебя и устраивают самосуд

лучше бы убило током
Volpi_VB Volpi_VB 03.08.202312:30 ответить ссылка -1.1
а как на жителей такого дома будет влиять магнитное поле от фундамента?
mdahi mdahi 02.08.202320:46 ответить ссылка 1.6
притягательно
Вроде как магнитное поле считает безвредным даже до нескольких Тесла. Хотя там замороженная жидким гелием клубника начинает проявлять магнитные свойства...
На будущее: вместо копипасты простыней читай их сам и давай выжимку. Тем более если не указан источник. Гугл так-то у каждого есть, с тоннами таких простыней.
oldnick oldnick 02.08.202321:26 ответить ссылка 23.9
Так тебе и говорят, выжимку сделай. Тот абзац про который ты говоришь скопипасть, а остальное ссылкой.
Ontoleo Ontoleo 02.08.202321:40 ответить ссылка 12.7
А понял, спасибо, добрые люди
mdahi mdahi 02.08.202321:44 ответить ссылка 8.7
Там в абзаце в конце написано что магнитное поле Земли меняется с частотой 8 Гц. Это значит что писавший - клинический долбоеб. Безальтернативно.
Либо статья вообще не об этом, а какой-то другой долбоеб заменил что-то на магнитное поле.
И это не весь текст из статьи
mdahi mdahi 02.08.202321:38 ответить ссылка -2.2

"Если здоровый организм ещё может справляться, то есть адаптироваться к воздействию магнитных полей, то чем сильнее он заболевает, тем существеннее становится воздействие. Организму, ослабленному продолжительной болезнью, даже незначительное, слабое воздействие может нанести существенный, а иногда и непоправимый урон."

Хуита. Магнитные поля безвредны.
Наконец-то экспертное мнение
Там скорее электрическое поле будет создаваться. Учитывая, что оно где-то в фундаменте, влияние будет меньше, чем от розетки, в которую включён компьютер.
"в фундаменте типичного частного дома (для США — средним объемом 45 кубометров) "
Это какой должен быть дом - архитекторы/строители есть?..
с подвалом же
Обязательно с подвалом! Но какой это должен быть дом?..
Частный. Для США — средним объемом 45 кубометров.
MBRUS MBRUS 02.08.202320:57 ответить ссылка 12.6
укажите площадь в хотдогах, а то непонятно
GPT говорит "примерно 6000 хотдогов"
Это сколько в бетоновозах?;)

В фордах 150?

А это, что такое?:)
Самый популярный пикап (а может и авто в целом) в Америке примерно с начала его производства.
ТГТТТТТТГ
1	J	1 /	I	
7 •		i		—i
5.5 говновозов
Leznz Leznz 02.08.202321:53 ответить ссылка 0.0
То есть шесть ходок этой дуре на колёсах...
Каков размер домины?..
2\15 одного футбольного поля.
Я здесь дом имаджинировать пытаюсь, а тут ты со своими слониками!;)
Забугорные интернеты говорят, что средняя толщина бетонной плиты в тёплых штатах около 40-50 см.... Что примерно 90 квадратов... Но это если тупо ЖБ-плита
Слишкам сложна!:)
Дом с гаражом может быть метров 120 легко, я удивлен что фундамент такой низкий
Какой низкий, я реально не представляю размеры этого дома - скинь фотку, может...
да блин, если 45 кубов фундамент то путем несложных вычислений и банальной логики можно хприкинуть, так как в америке той вашей жарища круглый год и морозов не бывает, то пусть условно 1 метр в глубину примерно столько же в ширину, дальше эту штуку нам нужно залить по контуру - по периметру дома и пару перегородок, под всеми несущими стенками, короче получается где-то между 9х9 м и 9х12 м (как всегда со статистикой - выходит усредненных полтора землекопа, либо я где просчитался).
9х12 это примерно вот такая изба как на картинке, ну или можно еще второй этаж накатить (но тогда наверно фундамент посолидней нужен.
i: i.4t
mixail mixail 02.08.202322:36 ответить ссылка 0.9
Подвал должен быть обязательно!:)
Это на аллее торнадо может быть, ну или на севере, где из за холодов нужно более капитальный фундамент строить, а в остальных местах думаю на нем экономят и не строют, кляты капиталисты.
mixail mixail 02.08.202322:59 ответить ссылка 0.1
У Симпсонов подвал есть - значит здесь тоже надо учесть!;)
фундамент метр шириной?
для вот этого?
тут все прорабы наверное в голосину орали, лежали всей маршруткой и проигрывали с подливой
Ты же хотел подвал!;)
Ну я не строитель, всего опыта строительства гараж - с батей строили, так на пальцах прикинул, на метр стены - +/- куб бетону фундамент с учетом что сколько то пойдет на усушку и утряску (спиздят, потеряют, сломают) + еще нужно пересловутый бейсмент залить, да же если он технический около метра или полтора глубины все равно сколько то получается.
mixail mixail 03.08.202300:33 ответить ссылка -2.4
Сколько-то - то как?;)
Две спальни, два санузла, кухня "под студию", проходные приёмные - збсь...
Одноэтажный дом, без подвала - правильно?..
Главное, что 120 м2
https://www.decidetucasa.com/en/floor-plans-with-dimensions/120-sqm-house-plan-design/
Дом с подвалом потребует ещё больше бетона на фундамент - можно больше ёмкость аккумулятора сделать.
120 квадратов, на которых "можно было накопить до 10 киловатт-час" и которые жрут:
- кухня 8 киловатт индукционка + духовка/микроволновка/вытяжка/холдильник/морозилка/инсинкэратор
- вода - насосы/подогрев
- пол - не спирт же в батареи заливать, лол
- вентиляция - кондиционеры жрут больше по электрике, а мы экономим...


Этот фундамент мне кофе греть будет своими накоплениями, лол?;)
Сколько у тебя платежка за электричество в месяц?
Мы говорим не о деньгах, а про то что домик сможет (+серваки для смарт-хауса и сеть) мне кофе на шару каждое утро подгонять...

А теперь о самом важном - если мой домик в 120 метров кв., имеет свою собственную башенку с больши-им вентилятором - сколько мне надо такого бетона для фундамента этой штуки, то есть - хоть в промышленных масштабах это изобретение целесообразно, ну - кроме зарядки машин?..
Чтобы говорить предметно, нужно знать точные ТХ итогового бетонного продукта, которых пока нет. А если просто языками помолоть, то можно заметить, что:
а) даже при озвученных тобой нихуёвых потребителях очень редко все они будут работать сразу.
б) если ты серьезно греешь дом электрическим полом, то твой фундамент будет раза в три больше по объему, соответственно и екость заряда тоже будет больше.
в) ни один аккум не рассчитани на постоянное питание дома. Аккумы только подхватывают/помогают выровнять нагрузку в критические моменты (обрыв сети либо просадка в часы пик). Если это просто просадка, то такого запаса более чем хватит. Если же это обрыв, то начать херачить индукционку и теплые полы на полную мощность может только сказочный долбоеб. А на поддержание всей базовой электрики (насосы, электроника, свет) - такого зарядка хватит на несколько часов.
Если у меня есть здоровенный ветрогенератор с фундаментом из такого бетона - это нормально?;)
И сколько такого бетона для него надо...
Как раз на твои нужды хватит, если конечно ты не проводишь за плитой больше 3 часов ночью.

Это изобретение - способ хранить энергию, это не генератор. На домики ставят солнечные батареи, которые делают энергию только днём. Часть выработанной энергии можно хранить в аккумуляторах, тогда и ночью будет "своё" электричество. Если у тебя уже фундамент будет аккумулятором, можно съэкономить на покупке аккумуляторов.
Вообще, хранение электроэнергии это проблема, и если (в далёком будущем) каждый новострой будет добавлять ёмкости, это будет очень хорошо.
А на счёт фундамента для ветрогенератора, там норм будет?..
Если эта штука не сильно удорожает стоимость фундамента по сравнению со стоимостью аккумуляторов той же ёмкости - то да, иметь дешёвый аккумулятор для ветрогенератора всегда хорошо. Имеет смысл. Для дома хватит, для промышленной ветроэлектростанции - хороший плюс.
Глупости, ня. Зачем заряжать бетонный фундамент, если можно построить дом из свинцовых аккумуляторов?
General General 02.08.202320:51 ответить ссылка 6.2
Потому что фундамент будет всегда, а технический графит дёшев. На выходе получаем бак для электричества встроенный в каждое здание, при этом в технологии строительства ничего не поменяется.

Хотя всё ещё нужны тесты такого бетона на прочность.
Это все равно сделает фундамент раз в 10 дороже чем простая заливка. Ты забыл о несуществующей технологии заливки, прокладку мембран, соль-электролит.
Выглядит не супербогато, но как-то сомнительно в ближайшие лет 10.
Вот это серьёзный аргумент, потому что 10 кВт*ч - это 8 аккумуляторов по 200 евро каждый. Так что если удорожание фундамента будет больше чем на 1600 евро, то дешевле обычные аккумуляторы купить.
Раз они так оптимистично заявляют, может оно не будет так дорого.
Давайте еще не забывать о том, что обычные аккумы нужно относительно часто менять из-за деградации. Ионисторы, о которых идет речь, как я понимаю, гораздо более долговечны. И тогда оправданная разница в цене уже существенно больше.
Пока характеристики не озвучены (эффективность, саморазряд, долговечность, ремонтопригодность), вообще тяжело что-то сказать наверняка. Идея интересная, если заработает - будет хорошо.
Слишком много космической радиации надо учитывать...
MaXM00D MaXM00D 02.08.202321:00 ответить ссылка 8.3
А если молния ебанет?
xaocka xaocka 02.08.202321:01 ответить ссылка 1.3
зарядится
вместо молниеотводов станут популярны молниеприводы
В бетоне есть арматура, но никто ее не использует для проводки электричества.
По правилам она должна быть заземлена
kosoi kosoi 02.08.202321:21 ответить ссылка 2.7
А значит проводит электричество. Так что используют.
Это по каким правилам? Арматура обязана быть полностью в теле бетона с защитным слоем для исключения коррозии. В многоэтажных домах закладывают металлические полосы для молниезащиты, но с арматурой они не связаны.
KeNiV KeNiV 03.08.202300:38 ответить ссылка 1.4
Повторяю еще раз, у несущей арматуры полностью исключаются контакты с воздухом, дабы избежать коррозии. У электриков при проектировании своя система, никак не связанная с несущей арматурой. Ну по крайней мере в многоэтажных многоквартирных домах.
KeNiV KeNiV 05.08.202322:45 ответить ссылка -1.8
Гигахрущ: начало.
qwaga14 qwaga14 02.08.202321:12 ответить ссылка 13.9
кодзима гений?
Решён вопрос с электричеством в гигахруще? теперь мы готовы к интернетику по всему самосбору
Так там и не было проблем с этим. Розетки с электричеством самосборились в отсеках. Другой вопрос, когда надо было что-то помощнее нежели нужно для движения грузового лифта. Ну и концентратная паста для батареек 373 тоже ресурс контролируемый
ManKey ManKey 02.08.202321:27 ответить ссылка -1.3
Это штука использует доступные материалы? То есть в теории, мы могли бы на стыке 19-20 веков получить закат паровых технологий с переходом в бетонное электричество?
Я бы почитал такое...
а платить кто будет, ах тыж блять коммуняка.
*Садится в электромобиль Маск созданный Николой Теслой и спешит к станции арахнотронов*
Так вот почему во всех сооружениях пришельцев никакого металла и проводов, а только бетонные монолиты.
Leznz Leznz 02.08.202321:58 ответить ссылка 8.7
А.. а в таком доме можно жить?
lumen lumen 02.08.202322:19 ответить ссылка -0.3
Можно. Живи.
Бетон как батарейка это хорошо. А если закатать такое в стену, то как оно обслуживать - долбить стену? А если это в фундаменте - сносить дом?
Сверхпроводимость свежепридуманную добавте и вообще писец....
Ах ты ж профессор, хитрая ты жопа!
oldnick oldnick 02.08.202323:11 ответить ссылка -2.0
Звучит как хуита типа дорог из солнечных батарей.
Fedorchik Fedorchik 02.08.202322:31 ответить ссылка -0.3
Погоди, а если наоборот? Зарядить дорогу батареей было бы эпично, так посчитать
26994 26994 03.08.202310:23 ответить ссылка 0.0
Зарядил телефон, зарядил повербанк, зарядил ноут, планшет, наушники, вонючую сигу электронную, часы, пылесос. Теперь ещё и дом заряжать придётся!?
Ну, если ты его с собой будешь носить, то да. А так он на постоянку к сети будет подключен, будет сам заряжаться, тебя даже и не спросит.
oldnick oldnick 02.08.202323:13 ответить ссылка -2.4
чет новостей таких полно уже, не фейк ли? недавно читал как сделали батарейку из песка, теперь вот из бетона)
shinodem shinodem 02.08.202323:06 ответить ссылка 0.4
гигахрущ. начало
slr2021 slr2021 02.08.202323:13 ответить ссылка -2.0
Насколько я помню ионисторы боятся повышенного напряжения и переплюсовки похлеще любых аккумуляторов. Это Получается, неправильно зарядил - перестраивай дом?
А ты не заряжай неправильно.
Выше писали: то, от чего 200кг аккумов БАБАХ, то 10000кг бетона только припечёт слегка
26994 26994 03.08.202310:24 ответить ссылка -2.4
Я не про разрушение конструкции из бетона. А про работоспособность самого встроенного "ионистора". В нормальных человеческих суперконденсаторах напряжение зарядки не должено превышать ~2,5 вольта на ячейку, иначе электролит подвергнется электролизу.
Сделали ьатарею из бетона и пошли в очередь на получку красного концентрата
Жду в Factorio
ну а почему и нет...
eobih0 eobih0 03.08.202312:58 ответить ссылка 0.9
Только зарегистрированные и активированные пользователи могут добавлять комментарии.
Похожие темы

Похожие посты
	
	
JF	■iff и
	
I КУПОН ДЕЙСТВУЕТ ДО 01.01.2077
ИСПОЛЬЗОВАТЬ ТОЛЬКО В СЛУЧАЕ КРАЙНЕЙ НЕОБХОДИМОСТИ
подробнее»

пидоры помогите,реактор помоги солнечные батареи электричество электроэнергия

КУПОН ДЕЙСТВУЕТ ДО 01.01.2077 ИСПОЛЬЗОВАТЬ ТОЛЬКО В СЛУЧАЕ КРАЙНЕЙ НЕОБХОДИМОСТИ
	1	3
	I	
\ * lv