Američko hemijsko društvo predstavilo je istraživanje u kojem mala cementna ploča dobija dodatnu ulogu: na njoj je napravljen superkondenzator koji skladišti i predaje električnu energiju. Nekoliko povezanih uređaja napajalo je mali niz LED dioda. Prizor deluje neobično zato što materijal povezujemo sa građevinama, a ne sa električnim kolima. Ipak, važna je kombinacija cementa, provodnih dodataka i preciznog rasporeda elektroda. Ideja otvara mogućnost da određeni građevinski elementi jednog dana učestvuju i u lokalnom skladištenju energije. Za sada je pokazana mala laboratorijska postavka, sa jasno određenim uslovima i ograničenjima. Svetleće diode predstavljaju vidljiv dokaz jednog ograničenog, ali korisnog laboratorijskog zadatka.
Istraživači su napravili štampivu smešu od cementa, ugljeničnih nanocevi i čađi. Elektrode su nanete u obliku međusobno uklopljenih prstiju, što smanjuje rastojanje koje joni treba da pređu. Voda i joni u porama učestvuju u radu uređaja. Takav raspored pokazuje koliko geometrija može da bude važna za ponašanje materijala. Dva uzorka sa sličnim sastavom ne moraju da daju isti rezultat ako im je unutrašnji ili površinski raspored drugačiji. Zato se razvoj ne svodi samo na pronalaženje dodatka cementu. Potrebno je povezati sastav, oblik elektroda i uslove u kojima čitav element zaista radi. Oblik štampanog uzorka zato je deo njegovog rada, zajedno sa hemijom i svojstvima sastojaka.
Superkondenzator je posebno zanimljiv za brzo primanje i predavanje energije. To ga čini drugačijim izborom od uređaja koji treba da obezbedi mnogo sati neprekidnog napajanja. Za procenu primene potrebno je povezati količinu energije, brzinu pražnjenja i mogućnost čestog dopunjavanja. Ako mali senzor povremeno šalje podatak, njegovi zahtevi razlikuju se od potreba velikog potrošača. Upravo zato skroman ogled sa diodama može biti koristan početak, bez obećanja da će ista ploča napajati domaćinstvo. Najvažnije je odrediti zadatak za koji svojstva uređaja pružaju jasnu prednost i zatim proveriti kako ga obavlja. Takav izbor omogućava da se kapacitet uređaja procenjuje prema stvarnoj, unapred određenoj potrebi.
Rad objavljen u ACS Nano opisuje i mehanička ispitivanja, u kojima je pritisna čvrstoća bila uporediva sa određenim komercijalnim betonom. Međutim, to ne predstavlja odobrenje za upotrebu u svim nosećim delovima građevine. Za takvu primenu trebalo bi proveriti mnogo više uslova tokom dugog perioda. Uređaj je stabilno radio pri umerenim promenama temperature, dok je oko minus 18 stepeni Celzijusa učinak počeo da slabi. Taj rezultat je važan za razmatranje hladnijih uslova. Pokazuje da električno ponašanje i ponašanje građevinskog materijala moraju da se procenjuju zajedno, prema mestu u kojem bi element bio ugrađen. Potrebno je utvrditi i koliko se učinak vraća kada se uslovi ponovo približe poželjnom opsegu.
Zamisao zgrade sa dodatnim funkcijama privlačna je jer koristi prostor koji već zauzima materijal. Ipak, praktičan sistem mora da omogući povezivanje, nadzor i održavanje, kao i rešavanje kvara. Deo koji traje decenijama i električni element koji zahteva servis ne moraju imati isti životni vek. Zato bi arhitekte, građevinski inženjeri i stručnjaci za energiju morali zajedno da razmatraju njegovu primenu. Najbliži korisni zadaci mogli bi da se traže u malim senzorima i rasveti sa skromnim zahtevima, uz odgovarajući izvor dopunjavanja. Beton tada dobija novu mogućnost koju treba oceniti prema stvarnom radu čitavog sistema. Njegova moguća prednost mora da se poveže i sa troškom ugradnje, popravke i kasnijeg održavanja.
S.B.
Izvor: Postinfo
