قام باحثون في جامعة لانكستر في المملكة المتحدة بتطوير خليط أسمنت من نفايات الرماد المتطاير ومحلول قلوي ، وهو أيضاً موصل بالكهرباء ، وغالباً ما تعتمد الأسمنت الذكية الحالية على الجرافين وجسيمات الكربون النانوية. الأنبوب ، ولكن هذا النوع الجديد من الأسمنت مختلف ، فهو لا يحتوي على أي مواد باهظة الثمن وتكلفة التصنيع أقل من الأسمنت البورتلاندي التقليدي.
وقال محمد سافي ، الرئيس التنفيذي للمشروع ، وهو أستاذ في الهندسة بجامعة لانكستر ، إن هذا الخليط يسمى "KGP composite" ، وفي داخل الخليط ، يمر التيار عبر أيونات البوتاسيوم في البنية البلورية. يجب أن تمتزج الرماد المتطاير بالمحلول القلوي ، وفي هذه الدراسة استخدمنا هيدروكسيد البوتاسيوم ومحلول سيليكات البوتاسيوم. مواد الأسمنت ، التي تحتوي على أيونات البوتاسيوم التي يمكن أن تكون بمثابة الشوارد.
وسيؤدي هذا الخليط في نهاية المطاف إلى توفير سعة تخزين وطاقة تصل إلى 200-500 واط لكل متر مربع ، ويمكن للمباني ذات الجدران الخارجية والقواطع التي تستخدم مواد KGP تخزين الكهرباء خلال النهار باستخدام الألواح الشمسية ويتم إطلاقها ليلاً. كما يمكن إعادة تحميل اللوحات في المنازل والمباني الأخرى ، حيث يمكن لعمود إنارة يبلغ ارتفاعه ستة أمتار مع مواد KGP تخزين ما يكفي من الطاقة المتجددة لأضواء الشارع لإضاءة في الليل ، مع طاقة تخزين تبلغ حوالي 700 وات.
وفي الوقت نفسه يمكن كبح أيضا توفير الطاقة إلى أجهزة الاستشعار، لتحقيق حركة المرور والصرف الصحي والتلوث مستويات رصدها. KGP الكثير من مواد البناء يمكن أن تستخدم أيضا لتحقيق التوازن في شبكة الكهرباء، يتم تخزين الفائض عندما فائض قوة الطاقة المتجددة، و وقال سيافي: "نحاول تحويل المباني والجسور إلى بطاريات لتقليل التكاليف. لدينا حاليًا الكثير من الطاقة المتجددة ، لكننا لا نمتلك هذه الطاقة. نظام تخزين واسع النطاق.
كما يمكن استخدام خليط الأسمنت الذكي هذا للإحساس بالضغط الميكانيكي في المباني ، على سبيل المثال ، تغيرات الضغط الناجمة عن الشقوق يمكن أن تغير حركة أيونات البوتاسيوم في البنية البلورية للأسمنت ، مما يؤدي إلى تغيرات في التوصيل الكهربائي للمادة. التوصيلية ، تسمح التغييرات في ثبات البناء بالقياسات التلقائية في الوقت الحقيقي دون الحاجة إلى تركيب أجهزة استشعار إضافية.
ويقوم الباحثون الآن بالتحقيق في الجهود الإضافية لتحسين أداء خلطات KGP ، كما يبحثون أيضًا في إمكانية استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتشكيل هذا الاسمنت الذكي إلى أشكال مختلفة ، وقد تم تمويل هذا البحث من خلال مشروع Horizon 2020 للمفوضية الأوروبية. وهذا جزء من مشروع SAFERUP (اختصار لمشروع الطرق الحضرية المستدامة والسهلة الاستخدام والأمان والمرونة والأذكياء) في جامعة بولونيا.
