В мае 2025 года команда исследователей из Юго-Восточного университета Китая, возглавляемая академиком Мяо Чанвэнем, представила миру инновационный материал — биомиметический самогенерирующий и накапливающий энергию бетон. Это прорыв в строительной индустрии, где бетон перестаёт быть просто строительным материалом и становится источником энергии.

Что это за технология?

Новый бетон совмещает в себе функции термоэлектрического генератора и суперконденсатора. Он способен улавливать температурные перепады (например, между наружной и внутренней стороной стены) и преобразовывать их в электричество. Кроме того, материал способен сохранять накопленную энергию для последующего использования.

Разработка включает два типа термоэлектрического цемента: N-тип и P-тип. Коэффициент Зеебека N-типа составляет -40,5 мкВ/К, что в 10 раз превышает показатели у обычных цементных материалов. Это означает высокую эффективность преобразования тепла в электричество. Также в бетон встроена система хранения энергии с высокой ионной проводимостью, способной выдерживать до 20 000 циклов зарядки-разрядки без потерь производительности.

Как это работает?

Бетон содержит микро- и наноструктуры, вдохновлённые сосудистой системой растений. Эта структура создана методом двунаправленного замораживания, благодаря чему материал приобретает пористость и высокую механическую прочность одновременно. Такая конфигурация обеспечивает эффективную транспортировку ионов и стабильную работу в условиях механических нагрузок.

Где это можно использовать?

Потенциальные сферы применения обширны:

• Умные здания: стены и полы могут не только сохранять тепло, но и генерировать электричество для собственных нужд.

• Транспорт: дорожные покрытия из такого бетона смогут подзаряжать электромобили.

• Инфраструктура в удалённых регионах: автономное энергоснабжение объектов без подключения к централизованным сетям.

• Аэрокосмическая отрасль: взлётные полосы, способные подпитывать беспилотные летательные аппараты.

Почему это важно?

По данным исследователей, на долю строительства в Китае приходится около 45% общего энергопотребления и более 50% выбросов углерода. Использование нового материала может радикально изменить эти показатели, сделав здания не потребителями, а производителями энергии.

Кроме того, традиционные возобновляемые источники, такие как солнечные панели, зависят от погодных условий и имеют высокую стоимость хранения энергии. Самогенерирующий бетон решает обе проблемы: он работает в любых условиях и сочетает генерацию с накоплением энергии.

Что дальше?

Исследователи надеются внедрить материал в пилотные проекты в ближайшие годы и довести технологию до промышленного масштаба. Работа продолжается над улучшением прочностных характеристик, долговечности и масштабируемости производства.

Вывод

Бетон, способный вырабатывать и хранить энергию, — это не просто научная новинка, а потенциальная основа новой архитектуры и энергетики. В будущем дома, дороги и даже аэродромы смогут не только служить инфраструктурой, но и обеспечивать себя энергией. Китай делает важный шаг к энергетически автономному строительству.