Badacze z Uniwersytetu w Aarhus opracowali rewolucyjny materiał budowlany wzbogacony o specjalne bakterie, który funkcjonuje jak biologiczny superkondensator. To podejście może fundamentalnie zmienić sposób myślenia o infrastrukturze energetycznej w budownictwie.
Sekret tej technologii tkwi w wykorzystaniu bakterii Shewanella oneidensis. Te mikroorganizmy posiadają unikalną zdolność do przemieszczania elektronów poza swoje komórki, tworząc naturalne ścieżki przewodzenia w strukturze cementu. W efekcie materiał zyskuje podwójną funkcję – nośną i energetyczną.
Podczas laboratoryjnych testów sześć połączonych bloków tego żywego betonu wygenerowało wystarczającą ilość energii do zasilenia diody LED. Choć to niewielki wynik, w skali całego budynku potencjał staje się znacznie bardziej imponujący. Szacuje się, że pomieszczenie zbudowane z tego materiału mogłoby zmagazynować około 10 kWh energii, co wystarczyłoby na całodzienne zasilenie standardowego serwera korporacyjnego.
Czytaj także: Chińscy naukowcy opracowali cement, który całkowicie odmieni budownictwo
Najciekawszą cechą tego rozwiązania jest zdolność do samoregeneracji. Gdy wydajność magazynowania spada, wystarczy dostarczyć bakteriom odpowiednie składniki odżywcze przez zintegrowany system mikrofluidyczny. Dzięki temu materiał może odzyskać nawet 80% początkowej pojemności, co stanowi ogromną przewagę nad konwencjonalnymi bateriami, które z czasem tracą swoje właściwości.
Materiał wykazał się również niezwykłą odpornością na ekstremalne warunki, zachowując funkcjonalność zarówno w niskich, jak i wysokich temperaturach. To ważna zaleta z praktycznego punktu widzenia, biorąc pod uwagę różnorodne warunki klimatyczne.
W perspektywie długoterminowej takie rozwiązanie mogłoby wspierać systemy energii odnawialnej, magazynując nadwyżki z paneli słonecznych do wykorzystania w nocy lub podczas pochmurnych dni. Co istotne, w przeciwieństwie do baterii litowych, ten system wykorzystuje powszechnie dostępne i tanie materiały oraz naturalnie występujące bakterie.
Czytaj także: Chińscy naukowcy opracowali cement, który całkowicie odmieni budownictwo
Badanie zostało opublikowane w prestiżowym periodyku Cell Reports Physical Science. Wyzwania obejmują skalowanie produkcji, zapewnienie długoterminowej stabilności bakterii w strukturze betonu oraz opracowanie efektywnych systemów dystrybucji składników odżywczych w dużych konstrukcjach.
Patrząc realistycznie, choć koncepcja jest niezwykle obiecująca, minie jeszcze sporo czasu, zanim zobaczymy pierwsze budynki wykorzystujące tę technologię. Warto jednak docenić innowacyjność tego podejścia, które może kiedyś zmienić nasze miasta w prawdziwie inteligentne i zrównoważone ekosystemy.