مقاله تحلیلی: کامپوزیت‌ های سیمانی تولیدکننده الکتریسیته

بشر مدت‌های زیادی است که از سیمان استفاده می‌کند و به دلیل اهمیتی که در ساخت‌وساز دارد می‌توان آن را ستون فقرات این صنعت دانست. حال تصور کنید بتوان از سیمان الکتریسیته هم تولید کرد.

محققان نوعی کامپوزیت سیمانی (CBC) ابداع کرده‌اند که می‌توان از آن در ساخت و تولید بتن استفاده کرد و به‌علاوه از خواص تولید الکتریسیته آن بدون اینکه عملکرد تحت تأثیر قرار بگیرد، بهره‌مند شد.

CBC از فیبرهای کربن ساخته می‌شود که در واقع می‌تواند مانند یک نانو ژنراتور تریبوالکتریک که یک استخراج‌کننده انرژی مکانیکی است عمل کند. در سازه‌هایی که با CBC ساخته شده باشند، از منابع مکانیکی مانند ردپا، باران، امواج و باد انرژی الکتریکی تولید و ذخیره می‌شود.

بخش عمده‌ای از الکتریسیته در کل جهان به‌واسطه سوزاندن سوخت‌های فسیلی غیرقابل‌تجدید تولید می‌شود که همین منجر به تغییرات اقلیمی سریعی می‌شود که طی دهه‌های اخیر شاهد آن بوده‌ایم. بااین‌حال می‌توان با CBC سازه‌ها را به نیروگاه تبدیل کرد و مصرف انرژی را تا 40 درصد کاهش داد.

برای آزمایش قابلیت‌های تولید و ذخیره الکتریسیته این کامپوزیت‌ها، محققان یک سازه مجهز به خازن‌های CBC ساختند.

برای دستیابی به این ویژگی مقدار فیبر کربن موردنیاز برای این کامپوزیت‌ها تنها یک درصد از ترکیبات سیمان را تشکیل می‌دهد. جریان الکتریکی تولیدشده به‌طور قابل‌توجهی کمتر از میزانی است که بدن انسان می‌تواند در مقابل آن مقاومت کند و به همین علت احتمال برق‌گرفتگی حذف خواهد شد.

جدا از کاربرد اصلی این کامپوزیت به‌عنوان تولیدکننده و ذخیره کننده الکتریسیته، از آن می‌توان برای طراحی سیستم‌های پایش سلامت سازه به‌منظور پیش‌بینی عمر باقی‌مانده سازه‌های بتنی استفاده کرد.

منبع

ترجمه شده توسط تیم مترجمین ۸۰۸

اگر دوست دارید به تیم مترجمین ۸۰۸ بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.