Inteligentne cegły potrafią magazynować energię. Ukryte w konstrukcji budynku mogą zasilać np. elementy smart home
Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtona w St. Louis przeprowadzili eksperymenty z wykorzystaniem cegieł budowlanych w roli nośnika i magazynu energii elektrycznej. Dzięki wykorzystaniu zjawiska polaryzacji udało się przepuścić przez nie prąd i zasilić niewielką diodę LED. Materiały tego typu mogą sprawdzić się do budowy inteligentnych domów wyposażonych w innowacyjne technologie do gromadzenia i przesyłania energii.
– Opracowaliśmy powłokę z przewodzącego polimeru PEDOT, która składa się z nanowłókien wnikających w wewnętrzną, porowatą sieć cegły. Powłoka polimerowa pozostaje wewnątrz cegły i służy jako gąbka jonowa, która przechowuje i przewodzi prąd – tłumaczy Julio D’Arcy, docent na Wydziale Chemii w Uniwersytecie Waszyngtona w St. Louis.
Wykorzystanie cegieł w roli nośnika energii pozwoli zmienić podejście do budowania ekologicznych, niskoemisyjnych domów. Choć ich stosunek masy całkowitej do maksymalnej pojemności nie jest tak korzystny jak w przypadku klasycznych baterii wykorzystywanych w przydomowych kolektorach słonecznych, pełnią podwójną funkcję – mogą sprawdzić się zarówno w roli konstrukcji nośnej, jak i wszechstronnego magazynu energii.
Baterie tego typu mają także znacznie mniejszy wpływ na środowisko naturalne, ulegają wolniejszej degradacji, a koszt ich wytworzenia będzie zauważalnie niższy niż typowych banków energii wykorzystywanych do przechowywania energii ze źródeł odnawialnych.
– Nasza metoda działa ze zwykłą cegłą lub cegłami pochodzącymi z recyklingu, możemy również wykonać własne cegły – wskazuje Julio D’Arcy. – Praca, którą opublikowaliśmy w „Nature Communications”, opiera się na cegłach zakupionych w markecie po 65 centów.
Wstępne testy laboratoryjne wykazały, że „ceglane” baterie znacznie lepiej znoszą ekstremalne warunki atmosferyczne niż klasyczne ogniwa. Mogą pracować zarówno przy mrozie dochodzącym do -40 stopni Celsjusza, jak i w upalne lato, kiedy powietrze wokół budynku rozgrzewa się do 60 stopni Celsjusza. Ponadto wykazują pełną sprawność operacyjną po zanurzeniu w wodzie. Oznacza to, że sprawdzą się praktycznie na każdej szerokości geograficznej oraz w każdej strefie klimatycznej.
Za wykorzystaniem cegieł z powłoką PEDOT do zasilania ekologicznych domów przemawia także błyskawiczny czas ładowania. Badania laboratoryjne wykazały, że dziesięciosekundowa sesja ładowania pozwala zasilać oświetlenie LED przez 10 minut bez przerwy. Ogniwa tego typu można także bardzo łatwo rozbudowywać i tworzyć rozległe magazyny energii składające się z wielu ścian. Tym samym zeroemisyjne domy mogłyby przechowywać duże ilości energii elektrycznej bez konieczności budowania oddzielnych pomieszczeń na baterie, gdyż te byłyby ukryte w konstrukcji budynku.
– Cegły z powłoką PEDOT są idealnymi elementami budowlanymi, które mogą zapewnić zasilanie np. oświetlenia awaryjnego – przekonuje ekspert. – 50 naszych cegieł z ogniwami słonecznymi umożliwiłoby zasilanie oświetlenia awaryjnego przez pięć godzin.
Materiał tego typu ułatwiłby także projektowanie inteligentnych domów o wysokim stopniu wyspecjalizowania, w których montuje się wiele czujników czy kamer wymagających źródła zasilania. Dziś urządzenia tego typu podłącza się do gniazdka bądź zasila bateryjnie, a dzięki zastosowaniu cegieł z powłoką PEDOT energia mogłaby być pobierana bezpośrednio ze ściany budynku, bez konieczności instalowania skomplikowanego systemu kabli.
– Ceglana ściana służąca jako superkondensator może być ładowana setki tysięcy razy w ciągu godziny. Jeśli podłączy się ze sobą kilka cegieł, mogą w łatwy sposób zasilać np. czujniki półprzewodnikowe – wskazuje Julio D’Arcy.
Według firmy badawczej Market Research Future wartość globalnego rynku budownictwa zeroemisyjnego do 2025 roku wzrośnie do 22,66 mld dol. W najbliższych latach ma się rozwijać w tempie 12,66 proc. w skali roku.
Czytaj także
- 2024-12-18: Rekordowa pożyczka z KPO dla Tauronu. 11 mld zł trafi na modernizację i rozbudowę sieci dystrybucji
- 2024-12-23: Rekordowy przelew dla Polski z KPO. Część pieniędzy trafi na termomodernizację domów i mieszkań
- 2024-12-13: PZU chce mocniej inwestować w sektor zdrowia i transformację energetyki. W strategii do 2027 roku zapowiada duże zmiany w strukturze grupy
- 2024-12-03: W rządowym planie na rzecz energii i klimatu zabrakło konkretów o finansowaniu transformacji. Bez tego trudno będzie ją przeprowadzić
- 2024-11-19: Polacy wprowadzają na razie tylko drobne nawyki proekologiczne. Do większych zmian potrzebują wsparcia
- 2024-11-12: Polskę czeka boom w magazynach energii. Rząd pracuje nad nowymi przepisami
- 2024-11-18: Potrzeba 10 razy większej mocy magazynów energii, niż obecnie mamy. To pomoże odciążyć system
- 2024-11-08: Samorządy inwestują w mieszkania dla studentów i absolwentów. Chcą w ten sposób zatrzymać odpływ młodych ludzi
- 2024-10-31: Rosnące ceny energii i usług podbijają inflację. W pierwszej połowie przyszłego roku będzie się utrzymywać około 5-proc. wzrost cen
- 2024-11-05: Polacy boją się obniżenia poziomu życia na emeryturze. 40 proc. na ten cel oszczędza
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
NEWSERIA POLECA
Bezpieczeństwo najważniejsze dla pacjentów decydujących się na zabiegi korekty wad wzroku
Wady refrakcji, takie jak krótkowzroczność, astygmatyzm czy starczowzroczność, można skutecznie i trwale usunąć. Kwestii bezpieczeństwa zabiegów korekcji wad wzroku dotyczy najwięcej obaw pacjentów, którzy myślą o takim kroku. Tutaj z pomocą przychodzą certyfikaty spełnianych norm jakości, akredytacje poszczególnych placówek oraz potwierdzenie kwalifikacji lekarzy chirurgów.
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Konsument
Polacy chcieliby głosować elektronicznie. Brakuje woli politycznej i technicznego zaplecza dla takiego rozwiązania
Ponad połowa Polaków chciałaby głosować przez internet – wynika z analizy CBOS. Już dziś niektóre państwa na świecie korzystają z głosowania elektronicznego, a wiele innych rozważa wprowadzenie takiego rozwiązania. Światowym liderem w tym zakresie jest Estonia, gdzie od 2005 roku działa e-voting. Także w Polsce po wyborach w 2023 roku pojawił się tego typu pomysł. Okazuje się jednak, że choć wola społeczna zdigitalizowania sposobu wyboru rządzących jest, to woli politycznej ciągle brakuje. Nie wiadomo też, która z platform mogłaby pełnić rolę bezpiecznej urny wyborczej.
Prawo
Tak zwana sztuczna twórczość coraz popularniejsza. Wyzwaniem pozostają kwestie praw autorskich
Rosnąca popularność narzędzi AI spowodowała, że powstaje coraz więcej „dzieł sztuki”, będących wytworem działania algorytmów, które potrafią m.in. tworzyć muzykę dopasowaną do preferencji i nastroju, malować obrazy, a nawet pisać poezję czy scenariusze filmowe. To rodzi szereg wyzwań dotyczących praw autorskich. Są także wątpliwości dotyczące ochrony dzieł, z których AI się uczy. Narzucanie prawnych zakazów i obostrzeń może jednak nie przynieść efektów.
Handel
Sztuczna inteligencja zmienia e-handel. Będzie wygodniej dla konsumentów, ale też sporo zagrożeń
W ciągu siedmiu lat wartość rynku związanego z wykorzystaniem sztucznej inteligencji w handlu elektronicznym wzrośnie ponad dwuipółkrotnie – do ponad 22 mld dol. Przedsiębiorcy widzą w niej duży potencjał marketingowy. Z punktu widzenia konsumentów obecność AI na platformach sprzedażowych to szansa na oszczędzenie czasu przy wyszukiwaniu produktów i możliwość otrzymywania spersonalizowanych ofert. To jednak również duże ryzyka – zwiększone ryzyko narażenia na manipulację i deepfake, a także obawa o bezpieczeństwo danych osobowych.
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.