水泥能發(fā)電？東南大學(xué)研發(fā)仿生自發(fā)電-儲能混凝土

發(fā)表時間：2025-05-14 13:41來源：人民網(wǎng)

水泥能發(fā)電？東南大學(xué)研發(fā)仿生自發(fā)電-儲能混凝土

蓋房子用的水泥能用來發(fā)電，還能當成“電池”儲能。今天，東南大學(xué)舉行發(fā)布會，發(fā)布該校科研人員的最新科研成果“仿生自發(fā)電－儲能混凝土”。這項成果將高能耗的水泥變?yōu)椤熬G色能量體”，實現(xiàn)了自發(fā)電與自儲能的雙重突破。

數(shù)據(jù)顯示，當前，我國建筑全過程能耗占到全國能源消費總量的45%，碳排放量占全國排放總量超50%。針對建筑行業(yè)高能耗、傳統(tǒng)光伏能源受天氣制約、儲能成本高等痛點，中國工程院院士、東南大學(xué)教授繆昌文帶領(lǐng)的科研團隊以水泥為載體，研發(fā)了N型、P型兩種自發(fā)電水泥基超材料，性能遠超傳統(tǒng)材料。

發(fā)布會現(xiàn)場，團隊將4塊不及魔方大小的自發(fā)電水泥塊串聯(lián)后，便可以實現(xiàn)3.1伏的電壓，進而輕松點亮LED燈泡。“自發(fā)電水泥基超材料只要存在溫差就能持續(xù)發(fā)電，填補了清潔能源受天氣制約的供應(yīng)缺口，可以和光伏等技術(shù)配合使用?！敝軗P解釋，“我們利用離子熱電效應(yīng)，當材料兩側(cè)有溫差時，離子擴散速率差異會產(chǎn)生電壓?！?/span>

“團隊這兩項創(chuàng)新成果的核心靈感源于對植物根莖的深度觀察。”東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授周揚介紹，自然界中，植物維管組織的層狀木質(zhì)結(jié)構(gòu)不僅強韌，還能為離子傳輸提供“高速通道”，并通過界面選擇性調(diào)控離子通過。受此啟發(fā)，團隊運用雙向冷凍冰模板法，復(fù)刻植物維管的微觀形態(tài)，并向?qū)娱g孔隙填充柔性材料，實現(xiàn)水泥基材料高強、高韌、高離子導(dǎo)電率的統(tǒng)一，讓水泥兼具建筑材料與能源載體的雙重屬性。

繆昌文表示，在全球朝著碳達峰、碳中和目標邁進的當下，水泥混凝土材料正不斷改寫傳統(tǒng)建材“結(jié)構(gòu)承載-能源消耗”的單一屬性，朝著綠色低碳、多功能、可持續(xù)的方向發(fā)展，構(gòu)建“材料-能源-環(huán)境”協(xié)同發(fā)展的新范式。團隊這項成果，不僅為“雙碳”目標提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，更預(yù)示著未來建筑將從“環(huán)境負擔”轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧鷳B(tài)伙伴”，為人類綠色智能生活開辟無限可能。