Красный кирпич превратили в аккумулятор: запасать энергию можно прямо в стенах

Группа американских учёных из Университета Вашингтона нашла неожиданное применение обычному красному кирпичу из обожжённой глины. С помощью не очень сложных химических реакций красный кирпич наделили свойством батарейки, точнее ― суперконденсатора. Стена из таких кирпичей может стать источником энергии для аварийного освещения или обеспечить питанием датчики или другую мелкую электронику.

Пористая структура обожжённого кирпича хорошо подходит в качестве обложки конденсатора, а насыщенность его железом способствует запуску окислительных реакций. Осталось только добавить электроды и напитать кирпичи жидким или гелеобразным электролитом — и суперконденсатор готов. Предложенный техпроцесс превращения кирпичей в накопители энергии подходит как для новых кирпичей, так и для бывших в употреблении.

Единственный минус заключается в том, что в ходе обработки кирпич из красного становится тёмно-синим и даже практически чёрным. Фасады такого цвета потеряют всю классическую «тёплую ламповую» красоту и обаяние красного кирпича.

Доклад о работе и подробное описание химических процессов по превращению поверхности (и структуры) красных кирпичей в суперконденсаторы представлены в журнале Nature Communications. Если вкратце, то суть процесса превращения заключается в нанесении на поверхность кирпича проводящего полимера PEDOT. Волокнистая структура полимера способствует глубокому проникновению волокон внутрь кирпича и создаёт ёмкость для накопления ионов ― «ионную губку», как назвали обработанный кирпич учёные.

В ходе экспериментов было показано, что кирпич может заряжаться до 3 В за 10 секунд, и потом 10 минут питать зеленый светодиод. Система работала даже под водой. Кирпич-суперконденсатор выдержал 10 000 циклов заряда без значительного ухудшения свойств, потеряв на этом не больше 10 % от первоначальной ёмкости. К примеру, участок стены из 50 кирпичей-батареек позволит питать аварийное освещение в течение пяти часов. Вместе с возобновляемыми источниками энергии кирпичи-конденсаторы могут многое поменять в строительстве зданий. Впрочем, это только начало исследований. Многое ещё предстоит улучшить. Источник