
新华社南京5月9日电(记者柯高阳)盖房子用的水泥能用来发电,还能当成“混凝土,将高能耗的水泥变为“绿色能量体”,为构建新式动力系统、完成“双碳”方针供给技能助力。
计算多个方面数据显现,我国修建全过程能耗占到全国动力消费总量的45%,碳排放量占全国排放总量超50%。针对当时修建行业高能耗、传统光伏发电受气候限制、本钱比较高的痛点,中国工程院院士、东南大学教授缪昌文带领的科研团队以水泥为载体,研制了N型、P型两种自发电水泥基资料和自储电水泥基超级电容器。
试验效果为,N型热电水泥的塞贝克系数(衡量资料热电功能的重要参数)为传统水泥基热电资料最高值的10倍;P型热电水泥的功率因数PF值(衡量交流电源功率的重要参数)是传统水泥基热电资料最高值的51倍,衡量热电资料热电转化功率的ZT值为传统水泥基热电资料最高值的42倍。科研团队还根据特种磷酸镁水泥研制了储能资料,制成储能墙板后可存储居民住所约一天的用电量,与光伏配套运用可提高光伏利用率30%以上,下降用电本钱超越50%。
“这项立异效果的研制创意源于咱们对植物根茎的深度调查。”东南大学资料科学与工程学院教授周扬介绍,自然界中植物维管安排的层状木质结构不只强韧,还能为离子传输供给“高速通道”,并经过界面选择性调控离子经过。受此启示,科研团队运用双向冷冻冰模板法,复刻植物维管的微观形状,并向层间孔隙填充柔性资料,完成水泥基资料高强、高韧、高离子导电率的一致,让水泥兼具修建资料与动力载体的两层特点。
缪昌文院士表明,仿生自发电-储能混凝土在自发电与自储能技能方面获得的打破,有助于推动修建、交通等范畴清洁低碳转型。在修建范畴,自发电、自储能水泥制成的墙板可以更好的下降修建对外部电网的依靠;未来这一新资料还有望拓宽到偏远地区无人基站供电、低空飞行器续航补能等场景,使用远景宽广。