Bioibrald Supercondensors на основе живого цемента

Микробный бетонный сверхконтендентор с энергетической плотностью 178,7 Вт/кг разработал и плотность мощности 8,3 кВт/кг. Материал остается функциональным даже при экстремальных температурах и может использоваться в больших масштабах для строительства инфраструктуры

Преобразовать стены дома в системы хранения, которые, в дополнение к гарантированию структурной стабильности, помогают владельцам сократить счет за энергию. С этой целью был разработан новый «живой» суперконцерт на основе биобра.

Проект родился в результате китайско-данового исследования, проведенного инженерами Университета Аархуса и Университета Чунцина Цзиотонга. В поисках устойчивого и недорогого подхода к накоплению энергии группа попыталась дать новую функциональность наиболее используемому строительному материалу в мире.

В действительности, конкретные сверхконтенсоры представляют собой новинку, а для того, чтобы понять доброта нового исследования, необходимо сделать шаг назад.

Сверхконденсоры в принципе очень простые устройства, состоящие из двух электрически проводящих пластин, погруженных в электролит и разделенные мембраной. Применяя напряжение на одежду устройства, ионы загружаются положительно накапливаются на отрицательную загруженную пластину, отрицательные на положительно загруженной пластине.

В этом контексте было обнаружено, что можно использовать строительные материалы для создания устойчивых и высокопроводных твердых электролитов. По сравнению с традиционными жидкими электролитами, в зависимости от потерь и воспламеняемости, твердые вещества имеют более низкие риски безопасности и могут использоваться в более широком диапазоне применений.

Микробные бетонные суперконденсоры

В настоящее время эта технология в основном основана на пассивном накоплении электростатического заряда, ограничивая его плотность энергии и стабильность. Чтобы преодолеть эти ограничения, китайско-даньская исследовательская группа «дала жизнь» цементу.

Работа была сосредоточена на дополнении к цементной матрице электроактивных микроорганизмов, класса бактерий, способных обменивать электроны с внеклеточной средой через внеклеточный электронный перенос (EET).

После включения эти бактерии создают сеть операторов заряда, способных как хранить, так и для выпуска электроэнергии.

Производительность биоибридных сверхконтенторов

Подробно, команда эксплуатировала бактерию Shewanella oneidensis Чтобы создать биопленку на аноде нового биобрального суперконденса на основе бетона. Результат? Эта система достигает плотности энергии 178,7 Вт/кг и плотность мощности 8,3 кВт/кг, демонстрируя значительно улучшенную производительность по сравнению с обычными бетонными конденсаторами.

Очевидно, что микробная активность постепенно уменьшается по мере того, как питательные вещества меньше, но работа показала, что суперконденсатор способен поддерживать заряд даже после инактивации бактерий. В любом случае, ученые разработали интегрированную микрофлюидную сеть внутри бетона, чтобы поставлять белковые бактерии, витамины, соли и факторы роста и реактивируют исходные особенности.

С практической точки зрения — объясняет датский университет в пресс -заметке — это открывает двери для восстанавливаемых энергетических материалов, которые со временем поддерживают их функцию.

Исследователи подвергли новый материал серии стресс -тестов, показывая, что способность накопления не изменяется даже при низких или высоких температурах.

«Это не просто лабораторный эксперимент», Главный исследователь Ци Луо говорит. «Мы предоставляем, что эта технология может быть интегрирована в реальные здания, стены, фундамента или мосты, где она может поддерживать возобновляемые источники энергии, такие как солнечные батареи, обеспечивая накопление локальной энергии. Представьте себе нормальную комнату, построенную с бетоном, обогащенным бактериями: с скромной плотностью энергии 5 WH/KG, только стены могут перемешивать около 10 кВт, достаточная для того, чтобы сделать корпоративный сервер.Полем