‚Jde využít materiály, které by jinak skončily na skládce.‘ Brněnští vědci pracují s vodivým betonem
Vypadá jako běžný beton, ale má v sobě netradiční přísadu: nadrcená a vypálená uhlíková vlákna z laminátového odpadu. Brněnští vědci díky nim umí betonem vést elektřinu a zahřívat ho. Silničáři by tak mohli v zimě rychle rozpustit námrazu. Podobné směsi by navíc mohly ušetřit životní prostředí, protože posypová sůl podle odborníků kontaminuje půdu a vodu.
„Máme tady dva druhy písku, klasický portlandský cement, mikrosiliku, která se používá ve vysokopevnostních betonech. A to nejdůležitější máme tady,“ uvádí vědec Michael Pánek v navažovně Výzkumného ústavu stavebních hmot, zatímco otevírá pytle s materiálem na výrobu betonu, který vede elektřinu.
Zatím nešlo o žádné novinky, nyní ale otevíráme nádobu s jakýmsi černým odpadem.
„Jedná se o vyřazený laminátový odpad z tlakových láhví. Tyto konkrétně slouží pro skladování vodíku, který má sloužit jako palivo,“ vysvětluje Pánek. Láhve obsahují uhlíková vlákna, která vědci přidávají do betonu. Ten díky tomu může vést elektřinu. „Může se třeba zahřívat a potom chránit konstrukce před námrazou či sněhem,“ dodává Pánek.
Laminát se opravdu rozpadá, jeho jednotlivé části se ale zdají pevné a dlouhé. Nemůže se proto do betonu přidávat hned. „Musíme ho prvně nadrtit a následně vypálit v pícce, která je ve vedlejší místnosti,“ popisuje Pánek. Materiál se v pecích vypaluje při teplotě zhruba 550 stupňů.
Vypálený materiál připomíná černé ptačí peří. Jde o připravená uhlíková vlákna, která lze smíchat s betonem. Suroviny vodivého betonu se sypou do malé míchačky, Pánek směs poté vyškrábne do forem a zasune do ní měděné plíšky. „Jde o elektrody, které nám umožní do betonu pouštět elektrický proud,“ vysvětluje. Beton bude tuhnout den a pak skoro měsíc zrát.
Rozmrazování ledu
Martina Drdlová z Výzkumného ústavu stavebních hmot k hotovému betonovému kvádru připojila přístroj, který měří různé elektrické vlastnosti.
„Na displeji LCR metru vidíte hodnotu 53 ohmů, což je o poznání nižší, než hodnota běžných betonů, která se pohybuje řádově ve stovkách tisíc ohmů.“ Nový beton má mnohem nižší odpor než běžné betony.
3:54
Co s těžko recyklovatelným mixem plastů ze žlutých kontejnerů? Zlínští experti z něj vyrábí elektřinu
Číst článek
Vedle stojí další betonová krychle, do které pouštíme proud. „Můžete se jí dotknout, protože jsme zvolili nízké napětí, pouze 30 voltů,“ říká Drdlová. „Beton jsme opravdu zahřáli, můžeme to zkontrolovat na termokameře teplotu.“ Beton opravdu září, má aktuálně asi 36 stupňů.
Vodivý beton může pomoci například při rozmrazování ledu. „Prozatím se pohybujeme spíše ve fázi experimentu, možné použití je ale například ve vozovkách nebo v dopravních konstrukcích, kde by mohl rozmrazovat led v zimním období,“ uvádí Drdlová a vysvětluje, proč jde o lepší variantu, než posyp solí:
„Jedná se o rychlejší alternativu, kdy nemusíme čekat na sypač, ale můžeme zmáčknout třeba nějaké tlačítko a dochází k okamžitému tání ledu. Navíc ta rozpuštěná sůl kontaminuje spodní vody a půdu.“
Vědci s vodivými betony experimentují už několik let. „Náš materiál je unikátní určitě tím, že využívá laminátový odpad, vyřazené tlakové láhve. Je ale možné používat i turbíny větrných elektráren nebo odpady z leteckého průmyslu, což jsou materiály, které by jinak skončily na skládce ve velkém množství a neměly by jiné využití.“
Výzkum je teprve na začátku, ale brněnští vědci teď už začínají vyvíjet i betonové akumulátory, mohly by být v konstrukcích domů a ve špičkách uchovávat elektřinu z obnovitelných zdrojů.
