為達到不同承重要求與防火防水功用, 混凝土廠商會添加各式材料與利用不同製程, 近日澳洲礦商Talga利用石墨烯讓混凝土產生新功用, 成功研發出高導電混凝土, 可望實現未來電動車邊行駛邊充電夢想.
身為澳洲新興礦業公司, Talga公司在瑞典開發石墨, 生產高品質石墨烯. 近期該公司更與英國研究開發 (R&D) 實驗室合作, 在混凝土添入石墨烯並制出高導電水泥, 其體積電阻係數為0.05ohm-cm, 英國艾希特大學測試更指出, 石墨烯混凝土的強度比一般混凝土高146%, 採用該技術也能進一步減少水泥使用量, 預估每噸可減少446公斤二氧化碳排放.
Talga總經理MarkThompson表示, 石墨烯功能就像電磁爐的加熱元件, 用在混凝土可增強導電性. 石墨烯雖然負載量低, 但導電率非常高, 可為導電混凝土商業化和永續開發鋪平道路.
Talga指出, 由於維修保養成本低, 壽命也長, 該技術可當成室內地板達到供暖效果, 直接取代目前的鉛垂式熱水系統. 且石墨烯水泥的功用也不僅有供暖, 還可以用於抗靜電或屏蔽電磁波, 可用在軍事重地或為橋樑, 風機等設備提供防雷效果, 日常生活也能用在路面融雪. 這樣就不需要再使用鹽和除冰化學劑來融雪, 這些方法都可能導致路面腐蝕或汙染地下水, 也可以省一筆購買化學劑的錢.
導電水泥也可說是讓電動車達成邊跑邊充電夢想的關鍵技術, 未來也可望用於電動車充電或是無線充電, Talga表示, 未來將研究導電混凝土在路面充電的潛力, 讓駕駛不管在行駛或停車狀態都可利用加熱, 感測與導電混凝土充電.
石墨烯製程複雜, 成本高, 通常需要將石墨層層分離才能得出單層石墨烯, 但石墨烯投資報酬率高, 應用也相當廣泛, 除了可用於資訊, 能源, 航太, 運輸, 醫療等產業, 也同時是備選鋰離子電池陽極材料, Talga先前指出, 公司的石墨烯與市面鋰離子電池匹配度高, 兩相結合後充放電功率與能量皆提高20%, 初始效率更達到94%.
該公司表示, 全球每年約有近4,500億美元投入混凝土市場, 市場每年差不多有50億噸水泥, Talga認為導電混凝土市場龐大.
目前研究導電混凝土廠商繁多, 美國內布拉斯加大學林肯分校 (UNL) 也曾研發出導電混凝土, 將混凝土與鋼屑, 碳粒子相結合, 擁有足夠導電性融化冰雪, 而且還能保證人體不會觸電. 該技術也利用磁鐵石代替一般石灰和沙子, 可隔絕電磁波和手機的無線電頻率.
