Специалисты Университета Вашингтона (США) сообщили о разработке технологии, которая позволит превратить обычный красный кирпич в полноценный конденсатор для хранения энергии. Статья с описанием всего процесса ранее опубликована в журнале Nature Communications.
Специалисты химического факультета предложили при помощи химических реакций превратить обычные кирпичи из обожженной глины в суперконденсатор, способный накапливать и длительное время хранить заряд. Они также отметили, что их технология позволяет использовать не только отдельные блоки, но и полностью стены домов.
Суперконденсаторы отличаются от обычных, тем, что они способны хранить значительные запасы энергии в небольшом физическом объеме. Зарядка и отдача энергии происходит очень быстро, а срок эксплуатации практически неограничен.
Специалисты предложили превратить внутреннюю пористую структуру кирпича в обкладку конденсатора. Они уверены, что количества оксида железа в составе материла достаточно для инициализации и протекания нужных химических реакций.
Чтобы заставить кирпич накапливать энергию, достаточно обработать его особым проводящим полимером PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene). Полимер, заполнив собой поры кирпича, выступает в роли электролита, взаимодействуя с оксидом железа. После обработки полимером кирпич меняет только свой цвет (становится практически черным), остальные физические свойства не меняются.
Реальные тесты
В статье приводятся результаты реальных тестов, которые показывают, что один красный кирпич можно зарядить до трех Вольт всего за 10 секунд. Полученной энергии хватает для полноценной работы зеленного светодиода на протяжении 10 минут. При нанесении на поверхность диэлектрика, такой конденсатор может работать даже под дождем. В качестве одного из вариантов, ученые предложили использовать обычную эпоксидную смолу.
Тесты также показали, что такой суперконденсатор способен выдержать порядка 10 тысяч полных циклов перезаряда без значительной потери первоначальных свойств. После такого количества циклов снижение емкости не превысило 10 % первоначальной.
Специалисты отметили, что их технология позволяет обрабатывать не только новые кирпичи, но и стены уже возведенных домов. Варианты зарядки таких стен могут быть различны, например, при помощи обычных солнечных панелей на крыше дома.
Сроки коммерциализации новой технологии пока не сообщаются. Авторы идеи сообщают, что она сейчас на начальном этапе, поэтому потребуются еще многочисленные тесты и доработки.