KGL_new
Wiadomości

Cegła, czyli polimerowy magazyn energii

Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis stworzyli powłokę polimerową, która potrafi zamienić cegłę w niewielki magazyn energii (superkondensator). Wszystko za sprawą tlenku żelaza będącego barwnikiem nadającym cegle charakterystyczny czerwony kolor.

Badacze z wspomnianego uniwersytetu postawili sobie za cel wykorzystywanie produktów znajdujących się w naszym otoczeniu, tanich i popularnych. Padło między innymi na rdzę i na cegły. Zupełnie normalne cegły wypalane z gliny, które czerwone zabarwienie uzyskują dzięki obecności tlenku żelaza. Dostrzeżono, że mają one porowatą strukturę dającą się wykorzystać w procesie magazynowania energii.

Porowate struktury stosuje się też choćby w elektrodach. Przy stałej objętości im większa powierzchnia elektrody, tym docelowo wyższa pojemność ogniwa. Ale wróćmy do cegieł. Naukowcy opracowali polimer (PEDOT) składający się z nanowłókien, który nadaje się do pokrywania cegieł i który umożliwia zwiększenie ich powierzchni. Polimerowe nanowłókna reagują z tlenkami żelaza zawartymi w budulcu cegły i sprawiają, że da się w niej przechować pewien ładunek. Ładunek ten wystarczy do zasilenia diody przez pewien czas. 

Cegłę można dodatkowo pokryć żywicą epoksydową, by była wodoodporna. Z zastosowanym żelowym elektrolitem, który spaja wszystkie warstwy, taka cegła jest w stanie utrzymać 90 procent pojemności przy 10 tysiącach (!) cykli pracy. Urządzenie – bo to już urządzenie – potrafi pracować w przedziale od -20 do 60 stopni Celsjusza, a typowe dla ogniw Li-ion napięcie wynoszące 3,6 V można uzyskać przez seryjne połączenie trzech ogniw (cegieł).

Oczywiście choć cegła jest materiałem tanim, to polimerowa substancja z nanowłóknami już nieszczególnie. W badaniach widać jednak spory potencjał: wyobraźmy sobie, że jedna ze ścianek naszego domu staje się lokalnym magazynem energii. Może to być choćby ścianka działowa, którą zawsze można wyburzyć i wymienić, gdy cegły-ogniwa się zużyją. Efekt? Własny magazyn energii połączony z instalacją fotowoltaiczną na dachu i całkowita niezależność od sieci energetycznej operatora. Rozwiązanie szczególnie ważne, gdy coraz częściej słychać hiobowe wieści, że dostawcy energii będą zdalnie wyłączać instalacje, bo przestają sobie radzić z nadmiarem produkowanej energii.