Сон архитекторов стал реальностью: удивляйтесь — стены из бетона теперь сами копят электричество

Дом, в котором стены способны не только защищать, но и запасать энергию, больше не фантазия инженеров. Исследователи из Массачусетского технологического института превратили бетон в аккумулятор, способный питать дом. Прорыв обещает изменить само представление о строительных материалах. Об этом сообщает Anthropocene Magazine.

Бетон, который хранит энергию

Бетон — второй по объёму используемый материал в мире после воды — получил новое предназначение. По расчётам учёных, всего пять кубометров нового состава, равных площади стены подвала обычного американского дома, достаточно, чтобы покрыть суточное энергопотребление семьи.

Команда Массачусетского технологического института (MIT), возглавляемая Джеймсом Уивером, добилась этого, объединив традиционные методы строительства с нанонаукой. Ещё в 2023 году они впервые создали бетон, способный аккумулировать энергию, смешав цемент с наночастицами технического углерода и электролитами. Тогда требовалось около 45 м³ материала для удовлетворения суточных потребностей дома, но новая формула увеличила энергоёмкость в десять раз.

Как работает бетон-батарея

Основные усовершенствования коснулись химического состава и технологии производства. Вместо обычных электролитов использовались органические растворы с аммонийными солями и ацетонитрилом — веществами, широко применяемыми в промышленности и дезинфицирующих составах.

Главное отличие новой методики заключается в том, что электролиты теперь вводятся прямо в воду при замешивании цемента, а не добавляются после затвердевания. Такой подход позволил сформировать внутри бетона плотные и мощные электроды, повысив энергоёмкость материала.

Практический эффект оказался впечатляющим: один кубометр такого бетона способен накапливать более 2 кВт·ч энергии — примерно столько нужно, чтобы обычный холодильник проработал сутки без подключения к сети.

"Мы взяли древний материал — бетон — и показали, что он способен на нечто совершенно новое. Объединяя нанонауку с традиционным строительством, мы создаём инфраструктуру, которая не только поддерживает жизнь, но и даёт энергию", — отмечает Джеймс Уивер.

Энергия, заключённая в стенах

Потенциал нового материала выходит далеко за пределы домов. Бетон-батарея может накапливать энергию от экодомов, использующих солнечные панели и возобновляемые источники прямо в стенах зданий, питать уличное освещение через тротуары, а мосты и дамбы превращать в гигантские энергохранилища.

По данным Международного энергетического агентства, здания потребляют более трети мировой энергии и создают около 40 % углеродных выбросов. Основной источник эмиссии — производство цемента. В этом контексте использование бетона как аккумулятора открывает возможность значительно снизить углеродный след без отказа от привычных строительных технологий.
Кроме того, в отличие от литий-ионных аккумуляторов, новая система не требует редкоземельных металлов и не загрязняет окружающую среду при утилизации.

Взгляд в будущее

Перед исследователями стоят серьёзные задачи: от масштабирования технологии до оценки долговечности и оптимизации стоимости компонентов. Тем не менее разработка уже вызвала интерес у архитекторов и инженеров, разрабатывающих концепции "умных зданий".

Эксперты отмечают, что такие материалы могут стать основой новой инфраструктуры городов, где каждая стена, дорога или мост не просто служат конструкции, но и участвуют в энергетическом обмене. Это шаг к эпохе, когда архитектура станет не потребителем, а производителем энергии — как в случае с безопасными негорючими источниками энергии нового поколения.

В ближайшие годы команда MIT планирует испытать технологию в реальных условиях — от небольших домов до промышленных объектов. Если проект оправдает ожидания, бетон-батарея может изменить энергетический баланс планеты, объединив прочность, функциональность и экологию в одном материале.