Ilm-fan: Bu sement bilan uyingizni ulkan batareyaga aylantirish mumkin

Beton dunyodagi eng keng qoʻllaniladigan qurilish materiali hisoblanadi. Uni ozgina oʻzgartirsak, uyimizni ham energiya bilan taʼminlashga yordam berishi mumkin.

Massachusets shtatidagi Kembrij laboratoriyasida suyuqlik bilan qoplangan va kabellar bilan bogʻlangan qora rangli beton silindrlar qatori mavjud.

Oddiy kuzatuvchiga ular deyarli bekor yotgandek koʻrinadi.

Ammo hammasi Damian Stefaniuk kalitni buraganda boshlanadi.

Odam tomonidan tayyorlangan bu tosh bloklar LEDga ulangan - va qarabsizki, lampochka yonib turibdi.

"Boshida bunga ishonmadim. Tashqi quvvat manbai uzilmagan, shuning uchun LED yonib ketdi, deb oʻyladim", tasvirlaydi Stefaniuk LED ilk bir yongan onlarni.

"Bu ajoyib kun edi. Biz talabalarni va professorlarni taklif qildik, chunki avvaliga ular ham bunga ishonmagandilar."

Stefaniuk nima uchun bu qadar hayajonda?

Sababi juda joʻn — bu oddiy, qoramtir beton boʻlagi energiyani toʻplash kelajagini belgilab berishi mumkin.

Qayta tiklanuvchi, tuganmas va toza energiya haqida gap ketganda, asosan quyosh, shamol va dengizga ishonamiz.

Lekin quyosh doim ham charaqlab turmaydi, shamol har doim ham esavermaydi, suv esa katta tezlikda harakatlanavermaydi.

Bu energiya manbalari faolligi davriy - bu esa energiyaga oʻch boʻlgan zamonaviy dunyo uchun muammo, degani.

Shu sabab biz energiyani batareyalarda toʻplashimiz lozim.

Ammo batareyalar tayyorlashda oʻzi shundoq ham kamyob boʻlgan litiy kabi metallarga tayanishga toʻgʻri kelinadi.

Dunyoda atigi 101 ta litiy koni bor - iqtisodchilar esa bu konlar xalqaro ehtiyojni qondirib bera olishi istiqboliga u qadar nekbin qaramaydilar.

Ekofaollar esa kondan ruda qazib olishda juda koʻp energiya va suv talab etilishiga eʼtibor qaratadilar.

Bundan tashqari litiy qazib olishda, baʼzi vaqtlarda, atrofdagi grunt suvlarga zaharli kimyoviy moddalar tushishi ham kuzatiladi.

Litiyning yangi zaxiralari topilayotganiga qaramay, bir necha oʻnlab konning "qoʻliga qarab qolish" va qazib olish jarayonining atrof-muhitga salbiy taʼsiri batareya tayyorlashda boshqa materiallarga oʻtishga undamoqda.

Aynan shu yerda Stefaniuk va uning beton yordamga keladi.

Stefaniuk va uning Massachusetts texnologiya institutidagi hamkasblari uchta oddiy va arzon material - suv, sement va qora uglerod atalmish qurumsimon moddadan energiya toʻplovchi qurilma tayyorladilar.

Qurilmaning nomi superkondensator.

Superkondensatorlar ham energiya yigʻishda ancha samarali, ammo ishlashi batareyalarnikidan farq qiladi.

Ular odatiy litiy batareyadan koʻra tezroq quvvat yigʻa oladi va ular kabi tezda ishdan chiqmaydi.

Ammo superkondensatorlar toʻplangan energiyani tezda chiqaradi ham - bu esa ularni maʼlum vaqt davomida ishlab turishi kutiladigan qoʻl telefonlari, noutbuklar, elektrokarlarda qoʻllash u qadar samarali emasligini anglatadi.

Stefaniuk va uning hamkasblari Harvard Universiteti olimlari bilan birgalikda superkondensatorlardan foydalanishning bir necha yoʻllarini koʻrib chiqmoqda.

Ulardan biri - quyosh energiyasini yigʻa oladigan avtomobil yoʻllarini yaratish.

Uglerod-sement superkondensatoridan tayyorlangan bu yoʻllarda harakatlanayotgan elektromobillar yoʻl-yoʻlakay bemalol quvvat olib ketishi mumkin.

Boshqa bir yoʻl esa turar-joylar poydevorini ana shunday superkondensatorlar yordamida koʻtarishdir.

Bunda poydevor ichida energiyani toʻplash imkoniyati paydo boʻladi.

Biroq superkondensator hali ham tajriba bosqichida - hozircha bir kub metr beton superkondensator 300 vatt/soat energiyani yigʻa olmoqda. Bu 10 vattlik lampochkaning 30 soat davomida yonib turishi uchun yetadigan energiya.

"Quvvat chiqarishi anʼanaviy batareyalar bilan taqqoslaganda past koʻrinishi mumkin, lekin 30-40 kub metr beton poydevor bir odatiy uyning kunlik energiya ehtiyojlarini qondirishga yetarli boʻlishi mumkin. Betonning global miqyosda keng qoʻllanilishi hisobga olinsa, bu material energiya saqlashda juda raqobatbardosh va foydali boʻlish imkoniyatiga ega", deydi Stefaniuk.

Stefaniuk va uning hamkasblari avvaliga bu materialdan tanga hajmidagi 1 vattlik superkondensator yaratdilar.

Hozirga qadar superkondensatorlar sigʻimi 12 vattga qadar oʻsdi.

Jamoa, endilikda, bir uyni energiya bilan taʼminlashga yaraydigan 10 kVt/soatlik sigʻimdagi superkondensator ustida ishlamoqda.

Superkondensatorlar qora uglerodning oʻziga xos xususiyati sharofati bilan ishlaydi - u juda oʻtkazuvchan.

Uni sement va suv bilan qorishtirganda, oʻtkazuvchan materiallarning butun boshli guruhi yuzaga keladi.

Kondensatorlar oʻrtasiga membrana joylangan ikkita oʻtkazuvchan plastinkadan iborat. Plastinkalar kaliy xlorid nomli elektrolit tuzga boʻktirilgan qora uglerod sementdan tayyorlanadi.

Bu plastinkalarga elektr toki berilganda, musbat zaryadlangan plastinkalar kaliy xloriddan manfiy zaryadlangan ionlarni toʻplagan. Membrana plastinkalar orasida ionlar almashinuviga yoʻl qoʻymagani sababli, zaryadlarning ajralishi elektr maydoni yaratgan.

Superkondensatorlar katta miqdordagi quvvatni tezda toʻplay olgani sababli ular faoliyati davriy boʻlmish quyosh va shamol kabi manbalardan olingan energiyani bir joyga yigʻishda qoʻl kelishi mumkin.

Quyosh charaqlamayotgan, shamol esmayotgan vaqtlarda yigʻilgan energiyadan bemalol foydalansa boʻladi.

Superkondensatorlar mukammal emas.

Ular energiyani katta tezlikda ajratib chiqaradi - uy taʼminoti uchun esa kun davomida barqaror energiya lozim.

Stefaniuk oʻz hamkasblari bilan bu muammoni hal etish ustida ishlashayotganini aytadi.

Yana bir jiddiy muammo mavjud - qora uglerod qoʻshilgan beton mustahkamligini biroz darajada yoʻqotadi.

Uglerod-sement superkondensatorlar litiyga boʻlgan qaramlikdan qutilishga yordam berishi mumkin boʻlgan bir vaqtda, uning oʻzi ham tabiatga zarar yetkazadi.

Sababi atmosferaga chiqarilayotgan karbonat angidritning 5-8 foizi aynan sement ishlab chiqarishga toʻgʻri keladi.

Shunga qaramay, baʼzi olimlar bu kashfiyotning kelajakka ijobiy taʼsiriga nekbin qarayotganini aytadi.

Ammo bu mahsulotni laboratoriya devorlaridan tashqariga - haqiqiy hayotga chiqishi uchun hali koʻp tadqiqot qilinishi lozim.

https://t.me/bbcuzbek

BBC.COM/UZBEK

Telegramda bog'lanish raqami +44 7858860002