Donnerstag, Februar 13, 2025
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Ein Ziegelstein, der Energie speichert: So produzieren Sie mit Ihren Hauswänden kostenlosen Strom

Des chercheurs ont découvert une méthode pour transformer des briques rouges classiques en dispositifs capables de stocker et de générer de l'électricité, ouvrant de nouvelles perspectives pour les bâtiments autosuffisants en énergie

Die Idee ist gar nicht so schlecht, wenn die Wände Ihres Hauses Energie speichern und bereitstellen können. Dank wissenschaftlicher Studien der Washington University in St. Louis gehört dieses Konzept nicht mehr zur Fiktion. Forscher haben einen Weg gefunden, Energiespeicher in Strukturelemente zu integrieren, indem sie rote Ziegelsteine ​​in Superkondensatoren verwandelten. Diese Innovation könnte sich ändern Unser Ansatz zur Speicherung und Nutzung von Energie in Häusern und Gebäuden.

Wissenschaft der Speichersteine: Energiespeichersteine ​​aus einfachen Materialien

Der Schlüssel zu dieser bemerkenswerten Transformation liegt im roten Pigment der Ziegel; Es handelt sich um eine flockige, rotbraune Substanz namens Rost, die hauptsächlich aus Eisenoxid besteht. Die Wissenschaftler schlugen vor, eine dünne Schicht eines Polymers namens PEDOT aufzutragen, das Nanofasern enthält, die in die poröse Textur eines Ziegels eindringen können.

Leitfähige Polymerbeschichtung: Dieses Polymermaterial fungiert auch als Ionensenke und ist in der Lage, Elektrizität zu speichern und zu übertragen. Das im Ziegel enthaltene Eisenoxid ist für die Auslösung der Polymerisationsreaktion unerlässlich, damit die PEDOT-Beschichtung mit der Struktur der verbrauchten Ziegel interagieren und ordnungsgemäß funktionieren kann.

Der angewandte Prozess funktioniert mit neue und recycelte Ziegeltrocken und ist daher auf Haltbarkeit und potenziell kostengünstige Herstellung optimiert. Tatsächlich stammten die Kleen-Konstrukte, die zur Durchführung der ersten Studie verwendet wurden, aus einem örtlichen Home Depot-Laden und kosteten jeweils 65 Cent. Diese Faktoren können die Technologie im Vergleich zu menschlicher Arbeit relativ kostengünstig machen und dazu beitragen, dass sie in Zukunft von mehr Kunden angenommen wird.

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Mögliche Anwendungen und Vorteile: Ihr Zuhause könnte die nächste Energiequelle sein

Erwartungsgemäß eröffnet die Energiespeicherung dieser „Smart Bricks“ vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Notbeleuchtungssysteme gehören zweifellos nach wie vor zu den vielversprechendsten Anwendungen einfallsreicher Dünnschichten.

Einige Forscher schätzen, dass für den Bau einer Mauer etwa 50 mit PEDOT beschichtete Steine ​​nötig wären und dass diese, wenn sie mit Solarzellen verbunden wären, die Notbeleuchtung drei bis fünf Stunden lang mit Strom versorgen könnten. Diese Lösung könnte sich im Falle eines Stromausfalls oder an Orten, an denen die Stromversorgung unvorhersehbar ist, wie es in vielen Haushalten in Entwicklungsländern der Fall ist, als wertvoll erweisen.

Darüber hinaus können diese Steine ​​mindestens Hunderttausende Male pro Stunde aufgeladen werden und sind ideale nachhaltige Energielösungen. Zusätzlich zur Notbeleuchtung ist diese Technologie könnte auch Mikroelektronik und andere stromsparende Produkte wie Sensoren mit Strom versorgen.

Obwohl sich die Idee von Smart Homes und Cities noch in der Entwicklungsphase befindet, kann der Einsatz von Baumaterialien, die auch Energie speichern, dazu beitragen, einige Energieprobleme zu lösen und die Effizienz der Energienutzung zu steigern.

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Zukunftsperspektiven für nachhaltiges Architekturdesign: Revolutionäre Bausteine ​​für die Smart Cities von morgen

Insgesamt wird das Dualitätsdesign energiespeichernder Ziegel die moderne Architektur und Stadtplanung revolutionieren. Die Bauwerke bedecken bereits weite Teile unserer Städte und Gemeinden, und es wäre töricht, nicht die ersten konkreten Schritte zu unternehmen, um ihre Abdeckung als offene Möglichkeit in Betracht zu ziehen.

Die Umwandlung dieser Strukturen in Energiespeichereinheiten wäre von Vorteil, da sie bereits ausschließlich zur Energiespeicherung eingebaut werden können, was bedeutet, dass kein zusätzlicher Bau oder Landerwerb erforderlich wäre. Diese Technologie entspricht einer weit verbreiteten Praxis der Integration erneuerbarer Energiesysteme in den Bau von Gebäuden.

Obwohl einige Architekten es bereits getan haben Nachdem wir verstanden haben, dass Ziegel die Speicherung und Freisetzung thermischer Energie zu Heiz- und Kühlzwecken ermöglichen, geht diese neue Erfindung noch einen Schritt weiter und hilft Ziegeln auch dabei, elektrische Energie zu speichern. Im Rahmen unserer kontinuierlichen Bemühungen, den CO2-Fußabdruck zu minimieren und die Energiesicherheit von Städten auf der ganzen Welt zu stärken, können diese Innovationen, zu denen auch Energiespeichersteine ​​gehören, zum Aufbau widerstandsfähiger und nachhaltiger Städte der Zukunft beitragen.

Wie rote Ziegelsteine ​​unsere nachhaltige Energiezukunft gestalten

Die Umwandlung von Standard-Rotziegeln in potenzielle Energiespeicher stellt daher einen der beeindruckendsten Fortschritte bei nachhaltigen Baumaterialien dar. Wie diese Forscher zeigen, verfügen Ziegel über spezifische intrinsische Eigenschaften, die durch die Polymertechnologie verbessert werden.

Wir können nur erwarten, dass sich diese Technologie anpasst und erweitert, da wir derzeit über Häuser und Gebäude verfügen, die nicht nur Schutz bieten, sondern auch Energie produzieren können. Von den antiken Bauwerken Mesopotamiens und Ägyptens bis hin zu den modernen Städten des 21. Jahrhunderts bildeten einfache Ziegel stillschweigend den Rahmen für die Zivilisationen, die nun bereit sind, unsere Energiezukunft zu definieren.

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