在探索低碳建筑技術(shù)的道路上,一項源自某高校科研團隊的突破性創(chuàng)新正引領(lǐng)行業(yè)變革。這項技術(shù)名為仿生自發(fā)電—儲能混凝土技術(shù),它巧妙地將水泥這一傳統(tǒng)建材轉(zhuǎn)變?yōu)榧茉瓷膳c儲存于一體的新型材料,為全球建筑行業(yè)提供了前所未有的綠色解決方案。
面對我國建筑行業(yè)能耗與碳排放占比居高不下的現(xiàn)狀,以及光伏發(fā)電存在的種種限制,科研團隊另辟蹊徑,致力于將水泥改造成一種能夠自給自足的能源載體。他們成功研發(fā)出N型和P型兩種熱電水泥,這些材料在溫差條件下能夠持續(xù)產(chǎn)生電能,有效解決了清潔能源供應(yīng)不穩(wěn)定的問題。這些熱電水泥在力學性能上也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,抗壓強度提升了60%,韌性更是增強了近10倍,為結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化開辟了新的途徑。
除了發(fā)電功能,該團隊還開發(fā)出了一種水泥基超級電容器,這種材料不僅保留了水泥的高強度特性,還顯著提升了離子導電率,使其電化學穩(wěn)定性與快速充放電能力均達到優(yōu)異水平。即便經(jīng)過兩萬次充放電循環(huán),該超級電容器仍能保留95%以上的初始電容,實現(xiàn)了與建筑同壽命的使用周期。
仿生自發(fā)電—儲能混凝土技術(shù)的應(yīng)用前景極為廣闊。在建筑領(lǐng)域,利用這種新型材料制成的墻體或構(gòu)件可以大幅降低對外部電網(wǎng)的依賴,使建筑本身成為一個自給自足的能源供給體。在交通基礎(chǔ)設(shè)施方面,大面積的混凝土道面不僅可以用于發(fā)電和儲電,還有望打造出零碳排放的服務(wù)區(qū)。在偏遠地區(qū),無人值守基站、環(huán)境監(jiān)測裝置等設(shè)備也能依靠這種水泥實現(xiàn)長期穩(wěn)定的運行。
更令人興奮的是,在低空經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下,這種材料還有望用于建造具備能源補充功能的飛行器跑道。這樣的跑道不僅能夠保障飛行器的起降安全,還能在飛行器短暫停留時迅速為其補充能源,從而大幅提升城市空中交通的運行效率。