Stwórz nowy rodzaj cementu, który może zarówno budować domy, jak i oświetlać dziesiątki żarówek

Nowa generacja cementu opracowana przez duńskich i chińskich naukowców znajduje zastosowanie nie tylko w budownictwie, ale także w wytwarzaniu energii elektrycznej dzięki żyjącym w jej wnętrzu bakteriom.

Powiększone cechy strukturalne i kompozycyjne „żywego cementu” – zdjęcie: CRPS

Niedawno grupie naukowców z Uniwersytetu w Aarhus (Dania) i Uniwersytetu w Chongqing Jiaotong (Chiny) udało się wprowadzić bakterie Shewanella oneidensis do twardego cementu, tworząc „materiał hybrydowy łączący bakterie z cementem”.

Ten „żywy cement” nie tylko wspomaga podtrzymywanie budynków, ale także pełni funkcję „ładowalnego” systemu magazynowania energii.

Jak podaje IFLScience z 15 września, to przełomowe odkrycie otwiera drogę do przyszłości, w której materiały budowlane do budowy miast będą mogły dostarczać ludziom energii.

Żywy cement powstaje poprzez dodanie do niego proszku siarczanu sodu (elektrolitu wspomagającego rozwój bakterii), a następnie bakterii rozcieńczonych w sterylnej wodzie dejonizowanej. Mieszankę cementową wlewa się do formy i pozostawia w temperaturze pokojowej na 24 godziny.

Shewanella oneidensis to bakteria elektroaktywna, zdolna do tworzenia sieci naładowanych elektrycznie cząsteczek w celu magazynowania i uwalniania energii.

Ten żywy cement ma gęstość energetyczną 178,7 Wh/kg. Dla porównania, typowa żarówka LED zużywa 4–18 W. Zatem jeden kilogram żywego cementu może zasilić nawet 44 diody LED – to ogromna ilość energii, jaką generują mikroskopijne bakterie.

Po 10 000 cykli energetycznych cement nadal utrzymywał 85% swojej wydajności, co wskazuje na potencjał długoterminowego wykorzystania.

Ponieważ jednak jest to materiał „żywy”, istnieje ryzyko, że bakterie obumrą. Dlatego zespół badawczy wykorzystał małe kanaliki wewnątrz cementu, aby dostarczyć bakteriom składniki odżywcze i przywrócił im 80% pierwotnej pojemności.

To ogromny krok naprzód w porównaniu z konwencjonalnymi bateriami, gdyż można je ładować i nie zawierają toksycznych metali ciężkich, co czyni je bardziej przyjaznymi dla środowiska.

Ponadto surowy cement może nadal dostarczać energię, gdy temperatura spadnie do 0 stopni Celsjusza i w temperaturze pokojowej (20–33 stopnie Celsjusza).

Zespół twierdzi, że technologię tę można zintegrować z elementami konstrukcyjnymi budynków, takimi jak ściany, fundamenty czy mosty, a także umożliwić wytwarzanie takiej samej energii jak panele słoneczne.

Choć pomysł jest interesujący, żywy cement nie jest jeszcze gotowy do wykorzystania na placach budowy. Naturalna zasadowość cementu stanowi wyzwanie dla przetrwania bakterii, a wydajność mikroorganizmów elektroaktywnych jest w dużym stopniu zależna od środowiska.

Zespół koncentruje się na możliwych rozwiązaniach, takich jak tworzenie silniejszych szczepów bakterii i dostosowanie porowatości cementu w celu zapewnienia lepszych składników odżywczych.

Badanie opublikowano w czasopiśmie Cell Reports Physical Science .

ANH CZW

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