Дослідники з Орхуського університету в Данії розробили унікальний матеріал, інтегрувавши у звичайний цемент живі бактерії. Ця інновація перетворює будівельні конструкції на своєрідний суперконденсатор, здатний накопичувати, зберігати та віддавати електроенергію. Технологія може стати екологічною альтернативою традиційним літієвим акумуляторам.
Ймовірно, в не такому вже й далекому майбутньому замість того щоб встановлювати акумулятори, будівельники зможуть їх просто “заливати”. Результати інноваційного дослідження опубліковані в журналі Cell Reports Physical Science розповідає 24 Канал.
Вчені поставили під сумнів уявлення про бетон як про неживий матеріал. Вони додали до цементної суміші бактерії Shewanella oneidensis, які відомі своєю здатністю переносити електрони за межі клітинної мембрани.
Що відбувається далі? Потрапивши в цемент, ці мікроорганізми створюють електропровідну мережу, що дозволяє матеріалу накопичувати та вивільняти енергію.
Перші тести показали, що ефективність такого підходу вже перевищує показники традиційних пристроїв для зберігання енергії на основі цементу.
Цікаво, що матеріал продовжує функціонувати навіть після відмирання мікробів. До речі, вчені можуть “оживити” його, додавши поживні речовини, що відновлює до 80% початкової ємності. Для цього в цемент інтегрували мікрофлюїдну систему, яка постачає білки, вітаміни, солі та фактори росту, щоб підтримувати життя бактерій або реанімувати їх.
За словами провідного дослідника Ці Луо, команда поєднала структуру з функціональністю, створивши матеріал, який не лише витримує навантаження, але й зберігає енергію та може самостійно відновлювати свою продуктивність.
Дослідники перевірили матеріал в екстремальних умовах: він успішно накопичував та віддавав енергію як при мінусових температурах, так і в спеку. Шість з’єднаних між собою блоків такого цементу виробили достатньо електрики, щоб запалити світлодіодну лампу. За підрахунками, кімната, збудована з цього матеріалу, могла б зберігати близько 10 кВт·год енергії – цього вистачить для живлення стандартного корпоративного сервера протягом доби.
Ця розробка може стати відповіддю на зростання попиту на доступні та екологічні системи зберігання енергії. На відміну від сучасних батарей, які залежать від рідкісних ресурсів, як-от літій та кобальт, і з часом деградують, цементна система використовує поширені недорогі матеріали та природні бактерії.
Хоча дослідження перебуває на ранній стадії, воно відкриває майбутнє, де будівлі стануть власними батареями. Мости зможуть живити власні датчики, а будинки – зберігати сонячну енергію просто у стінах.
