‘Rode baksteen dient als batterij’

Annelies Bes

2020-08-12 09:00:55

Baksteen die dient als batterij laat LED-lamp branden

Door bakstenen te omhullen met het geleidende plastic PEDOT is het mogelijk om energie op te slaan in de muur, menen deze onderzoekers.

Sinds jaar en dag gebruiken mensen bakstenen om stevige muren te bouwen. Veel andere toepassingen waren er niet, tot nu. Een groep scheikundigen van de Washington Universiteit in St. Louis bedacht hoe we deze goedkope bouwmaterialen ook kunnen inzetten als energieopslag.

Het team toverde een doodnormale rode baksteen om tot een soort batterij; de energie wordt er tijdelijk in opgeslagen en kan later weer worden benut. In een ‘proof-of-concept’-studie, dat vandaag is gepubliceerd in Nature Communications, demonstreerden de wetenschappers hoe een groen LED-lampje oplicht met stroom uit een baksteen.

Lees ook:

Roestpigment

Opvallend genoeg gebruikten de onderzoekers hiervoor doodnormale bakstenen van een lokale bouwmarkt. De enige voorwaarde is dat de bakstenen veel ijzeroxide moeten bevatten, het roestpigment dat de stenen hun rode kleur geeft.

De methode berust op het gebruik van het organische, geleidende plastic PEDOT (poly 3,4-ethylenedioxythiophene). De stenen worden omhuld met een laagje van het polymeer dat de buitenkant blauw kleurt. Maar een deel van de kunststof dringt ook ín de poreuze baksteen. Daardoor verandert de baksteen in een halfgeleider.

Baksteen met en zonder plastic polymeer PEDOT laag
Een baksteen voor en na de toevoeging van de PEDOT-laag. Onder de elektronenmmicroscoop worden de verschillende nanostructeren goed zichtbaar (rechts).

Systeem van elektroden

“Wanneer je elektriciteit door de baksteen stuurt (bijvoorbeeld afkomstig van een zonnecel), dan kan die de energie vasthouden,” mailt Julio D’Arcy, assistent-professor van de studie, aan KIJK. “Als twee slimme bakstenen aan elkaar worden gekoppeld, dient de ene als positieve pool en de andere als negatieve pool.” Een batterij dus.

Vervolgens kan deze energie weer worden afgetapt om een apparaat van stroom te voorzien. Als proef op de som sloot het team het baksteensysteem aan op een groen LED-lampje.

Baksteen die dient als batterij laat LED-lamp branden
Het baksteensysteem aangesloten op een LED-lampje.

Baksteenmuur

Volgens berekeningen van de onderzoekers zou een muur van vijftig geleidende bakstenen genoeg zijn om een huis in geval van nood vijf uur lang van stroom te voorzien. Daarnaast kan de baksteenmuur zo’n tienduizend keer opnieuw worden opgeladen.

Dat klinkt veelbelovend, maar toch moeten de onderzoekers nog even aan de bak. De hoeveelheid stroom die nodig is om zo’n LED-lampje te laten branden is namelijk minimaal. Om daadwerkelijk grote mobiele apparaten op te laden heb je veel meer energie nodig. Het team werkt daarom nog hard aan een manier om de energieopslag te vergroten.

Bronnen: Nature Communications, Washington University via EurekAlert!

Beeld: The D’Arcy Laboratory in Washington University in St. Louis

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 










Meer Nieuws