Vytvořte nový typ cementu, který dokáže stavět domy a zároveň rozsvítit desítky žárovek

Nová generace cementu vyvinutá dánskými a čínskými vědci nejen pro stavebnictví, ale díky bakteriím žijícím uvnitř dokáže také vyrábět elektřinu.

Zvětšené strukturální a kompoziční prvky „živého cementu“ - Foto: CRPS

Nedávno se skupině vědců z Aarhuské univerzity (Dánsko) a Univerzity Čchung-čching Ťiaotong (Čína) podařilo úspěšně zavést bakterie Shewanella oneidensis do tvrdého cementu, čímž vznikl „hybridní materiál mezi bakteriemi a cementem“.

Tento „živý cement“ nejen pomáhá podpírat budovy, ale také funguje jako „dobíjecí“ systém pro ukládání energie.

Tento průlom otevírá budoucnost, kde stavební materiály pro města mohou lidem dodávat energii, uvádí IFLScience z 15. září.

Živý cement se vyrábí přidáním práškového síranu sodného (elektrolytu, který podporuje bakterie) do cementu a následným přidáním bakterií zředěných ve sterilní deionizované vodě. Cementová směs se nalije do formy a nechá se 24 hodin při pokojové teplotě.

Shewanella oneidensis je elektroaktivní bakterie, schopná vytvářet síť elektricky nabitých částic pro ukládání a uvolňování energie.

Tento živý cement má energetickou hustotu 178,7 Wh/kg. Pro srovnání, typická LED žárovka spotřebuje 4–18 W. Jeden kilogram živého cementu tedy dokáže napájet až 44 LED diod – což je obrovské množství energie generované mikroskopickými bakteriemi.

I po 10 000 energetických cyklech si cement stále udržel 85 % své kapacity, což ukazuje na dlouhodobý potenciál využití.

Protože se však jedná o „živý“ materiál, existuje možnost, že bakterie uhynou. Výzkumný tým proto použil malé kanálky uvnitř cementu, aby bakteriím poskytl živiny, a podařilo se jim obnovit 80 % jejich původní kapacity.

Tyto baterie představují obrovský krok vpřed oproti běžným bateriím, protože jsou dobíjecí a neobsahují toxické těžké kovy, díky čemuž jsou šetrnější k životnímu prostředí.

Kromě toho může surový cement stále poskytovat energii, když teplota klesne na 0 stupňů Celsia a při pokojové teplotě (20–33 stupňů Celsia).

Technologie by mohla být integrována do stavebních konstrukcí, jako jsou zdi, základy nebo mosty, a mohla by také pomoci zajistit část stejné energie jako solární panely, tvrdí tým.

I když je tato myšlenka zajímavá, živý cement ještě není připraven k použití na staveništích. Přirozená zásaditost cementu představuje výzvu pro přežití bakterií a výkon elektroaktivních mikroorganismů je vysoce závislý na prostředí.

Tým se zaměřuje na možná řešení, jako je vytvoření silnějších bakteriálních kmenů a úprava pórovitosti cementu pro zajištění lepší výživy.

Studie byla publikována v časopise Cell Reports Physical Science .

ANH ČT

Zdroj: https://tuoitre.vn/tao-ra-loai-xi-mang-moi-vua-xay-nha-vua-co-the-thap-sang-hang-chuc-bong-den-20250916113738163.htm