O tym, jak wielkim sukcesem może się okazać ten projekt, najlepiej świadczy fakt, że powstały produkt aż 10-krotnie góruje nad najlepszymi obecnie dostępnymi materiałami termoelektrycznymi. Nie tylko nadaje się on do wytwarzania elektryczności, ale również przechowywania takiej energii, co może się okazać iście rewolucyjne dla całego sektora oraz wyglądu miast przyszłości.
Czytaj też: Czy energię można uwięzić na zawsze? Przełomowe ustalenia zdradzają odpowiedź i rozpalają wyobraźnię
Kompozyt cementowo-hydrożelowy powstały dzięki badaniom, którym przewodził Zhou Yang z z Uniwersytetu Południowo-Wschodniego, wykorzystuje koncepcję spotykaną w naturze. Chodzi bowiem o strukturę obserwowaną wewnątrz łodyg roślin, która stanowiła inspirację dla inżynierów szukających sposobów na przekształcanie energii cieplnej w elektryczną. Artykuł na ten temat jest dostępny w Science Bulletin.
Kiedy przyszła pora na testy tego materiału, członkowie zespołu badawczego określili współczynnik Seebecka na poziomie −40,5 mV/K oraz tzw. współczynnik dobroci wynoszący 6,6×10⁻². W porównaniu z konkurencyjnymi rozwiązaniami to najnowsze jest więc kolejno 10-krotnie i 6-krotnie lepsze. Jeśli chodzi o praktyczne zastosowania tej technologii, to mówi się chociażby o jej wdrożeniu na potrzeby rozwoju budownictwa przyszłości.
Materiał zaprojektowany przez naukowców z Chin może wytwarzać energię zdecydowanie wydajniej niż inne tego typu warianty. Jakby tego było mało, może zostać oddelegowany do jej przechowywania, co toruje drogę do szeregu praktycznych zastosowań
Choć nawet w “zwykłej” formie cement ma skłonność do wytwarzania energii elektrycznej, to jej ilości są rzecz jasna zbyt niskie, aby można je było uznać za wystarczające do realnego wykorzystania. Z tego względu trzeba było znaleźć sposób na zwiększenie możliwości produkcyjnych i takiego właśnie wyzwania podjęli się chińscy naukowcy. W centrum ich zainteresowania znalazł się jak najszybszy transport jonów o wyższych szybkościach dyfuzji, co miało przełożyć się na wzrost współczynnika Seebecka.
Jak zapowiedzieli, tak zrobili. Kluczem okazała się wielowarstwowa struktura złożona z warstw tradycyjnego cementu i hydrożelu polialkoholu winylowego. Zastosowane rozwiązanie okazało się nasilać ruch niektórych jonów i generować większą różnicę w ruchliwości.
Czytaj też: Przyszłość energetyki właśnie się zmienia. Amerykanie testują supernowoczesny atom
Warto podkreślić, że w najnowszym wydaniu opisywany materiał nie tylko pozwala wytwarzać energię, ale może również zostać oddelegowany do jej przechowywania. Wyobraźmy sobie świat, w którym całe budynki, drogi, a nawet mosty pełnią funkcje ogromnych generatorów i magazynów w jednym. Jeśli zaś chodzi o zastosowania na mniejszą skalę, to mogłyby one obejmować na przykład czujniki czy bezprzewodowe systemy komunikacyjne nowej generacji.