國外發明一種可儲存電能的混凝土,未來房子可能就是一個蓄電池

你家裡的牆壁可能很快就會變成一個電池,把能量儲存在公寓裡。科學家們已經開發出一種新型的混凝土,這種混泥土中注入了鉀離子,使其能夠長時間儲存電能。當能源生產水平下降時,新型混凝土房屋就會開始發揮作用,並利用其儲存的電能來為房屋供電。可再生能源正變得越來越重要,各國也在大力發展可再生能源,慢慢地,燃煤發電廠最終也會被淘汰。阻礙工業擴張的主要障礙之一是無法充分儲存所生產的過剩電力。

國外發明一種可儲存電能的混凝土,未來房子可能就是一個蓄電池

電池的工作原理是將帶電粒子從一端轉移到另一端在化學介質中儲存能量,然後再釋放。研究人員發現,這些被稱為離子的帶電粒子也可以通過晶體結構——比如混凝土——在一側堆積。這種物理上的“圈儲”能量,不需要使用化學物質,在技術上使鉀離子注入的混凝土成為電容器,而不是電池。

蘭開斯特大學(Lancaster University)工程系的Mohamed Saafi開發了這項技術:“這個想法是將電力儲存在建築結構本體裡,並在用電需求高峰時釋放電力。我們有很多建築。如果你能把它們轉化成電池,它就能解決很多能源問題。”Saafi教授指出,電容器的體積比電池體積小,但如果這種新型混凝土被廣泛用作建築材料的話,那麼它的體積就會大得多。

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為了解決過剩的電力無法得到充分的儲存的這個問題,Elon Musk提出一個想法,就是建造一個大型鋰電池庫來儲存過剩電能,該理論認為,當能源需求下降時,過剩電力將被儲存起來,當能源供不應求時,再釋放出來。

電力存儲技術的改進是至關重要的,因為可再生電力的發電量從未達到穩定水平。例如,今年夏天,英國的一個高氣壓區域一直在上空徘徊,大幅削減了風力發電場的發電量,有時,英國的風力渦輪機產生的電量還不到我國發電量的2%,這是英國兩年多以來的最低水平。

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這項技術仍然是小規模的,需要更多的研究才能在商業上可行。一項為期十年的計劃是將特殊的混凝土推向大眾市場,它可以用於房屋建築和基礎建設,那樣路燈就可以不用併到電網中去。由於離子流動的變化與結構上的應力相對應,新型混凝土的應用並不侷限於房屋建設上。例如,如果一座橋結構的完整性遭到碰撞後被破壞,那麼橋上的的路燈將會改變顏色或熄滅,從而揭露了安全隱患。

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