В Китае пробуют превратить здания в гигантские суперконденсаторы Команда ученых из Харбинского политехнического университета разработала суперконденсатор (устройство для хранения электроэнергии) на основе цемента. Для его изготовления требуется 3D-печать. При возведении плит перекрытий в высокопроводящие чернила для трехмерной печати внедрили углеродные нанотрубки, также потребовались технический углерод и цемент. При застывании материала в матрице образовывались крошечные поры, заполненные водой. Они создавали высокоскоростные пути для движения заряженных ионов между электродами. В реальных условиях исследователи соединили три напечатанных устройства на одной плите. На ней мгновенно загорелся целый ряд светодиодов. Увы, в масштабах всего здания — это луч надежды фонарик на подъезд. В отличие от солнечных панелей и ветряных турбин суперконденсаторам не нужны медленные химические реакции и множественные циклы подзарядки: они быстро накапливают и высвобождают энергию. Встроить накопители исследователи из Китая предлагают в плиты перекрытий или лестничные конструкции. Днем суперконденсаторы могут накапливать солнечную энергию и мгновенно высвобождать ее по требованию. Еще одно выгодное отличие от прежних устройств на основе цемента — высокая механическая прочность (по свойствам материал почти не уступает коммерческому бетону) на границе раздела фаз и высокая скорость переноса ионов по толщине. Суперконденсаторы быстро отдают энергию, но хранят ее мало, это не замена аккумулятору или электросети, отмечают ученые. А еще ноу-хау боится низких температур. При — 18 °C выработка электроэнергии существенно падает. Для Харбина, где зимой бывает и холоднее, это тонкий момент. А в условиях сибирских морозов в России для такой технологии придется создавать «тепличные условия». И, пожалуй, самый существенный «минус»: такие аккумуляторы не годятся для электропитания квартир. Так, батарея смартфона хранит примерно 15 Вт·ч, а квадратный метр такого бетона содержит около 1,5% заряда телефона. Для зарядки ноутбука потребуются чуть ли не усилия всего дома. Поэтому и применять ноу-хау планируют скромно: для аварийного освещения, резервного питания датчиков безопасности или сенсоров для оценки сохранности конструкций. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Nano. @anti_bim