Створіть новий тип цементу, який може як будувати будинки, так і освітлювати десятки лампочок

Нове покоління цементу, розроблене данськими та китайськими дослідниками, може не лише використовуватись у будівництві, а й виробляти електроенергію завдяки бактеріям, що живуть усередині.

Збільшені структурні та композиційні особливості «живого цементу» - Фото: CRPS

Нещодавно група вчених з Орхуського університету (Данія) та Чунцінського університету Цзяотун (Китай) успішно впровадила бактерії Shewanella oneidensis у твердий цемент, створивши «гібридний матеріал між бактеріями та цементом».

Цей «живий цемент» не лише допомагає підтримувати будівлі, але й діє як «акумуляторна» система накопичення енергії.

Цей прорив відкриває майбутнє, де будівельні матеріали для міст можуть забезпечувати енергією людей, повідомляє IFLScience від 15 вересня.

Живий цемент виготовляється шляхом додавання порошку сульфату натрію (електроліту, який підтримує бактерії) до цементу, а потім додавання бактерій, розведених у стерильній деіонізованій воді. Цементну суміш заливають у форму та залишають при кімнатній температурі на 24 години.

Shewanella oneidensis — це електроактивна бактерія, здатна створювати мережу електрично заряджених частинок для зберігання та вивільнення енергії.

Цей живий цемент має щільність енергії 178,7 Вт·год/кг. Для порівняння, типова світлодіодна лампочка споживає 4-18 Вт. Таким чином, один кілограм живого цементу може живити до 44 світлодіодів – величезну кількість енергії, яку можуть генерувати мікроскопічні бактерії.

Після 10 000 енергетичних циклів цемент все ще зберігав 85% своєї ємності, демонструючи потенціал довгострокового використання.

Однак, оскільки це «живий» матеріал, існує ймовірність того, що бактерії загинуть. Тому дослідницька група використала невеликі канали всередині цементу, щоб забезпечити бактерії поживними речовинами, і змогла відновити їхню початкову ємність до 80%.

Це величезний крок вперед у порівнянні з традиційними батареями, оскільки вони перезаряджаються та не містять токсичних важких металів, що робить їх більш екологічними.

Крім того, необроблений цемент все ще може забезпечувати енергію, коли температура падає до 0 градусів Цельсія та за кімнатної температури (20-33 градуси Цельсія).

За словами команди, цю технологію можна інтегрувати в будівельні конструкції, такі як стіни, фундаменти чи мости, а також вона може допомогти забезпечити частину тієї ж енергії, що й сонячні панелі.

Хоча ідея цікава, «живий» цемент ще не готовий до використання на будівельних майданчиках. Природна лужність цементу створює проблеми для виживання бактерій, а продуктивність електроактивних мікроорганізмів сильно залежить від навколишнього середовища.

Команда зосереджується на можливих рішеннях, таких як створення сильніших штамів бактерій та регулювання пористості цементу для забезпечення кращого живлення.

Дослідження було опубліковано в журналі Cell Reports Physical Science .

ANH ЧТ

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