水泥能發電？東南大學研發仿生自發電-儲能混凝土

水泥能發電？東南大學研發仿生自發電-儲能混凝土

蓋房子用的水泥能用來發電，還能當成“電池”儲能。今天，東南大學舉行發布會，發布該校科研人員的最新科研成果“仿生自發電－儲能混凝土”。這項成果將高能耗的水泥變為“綠色能量體”，實現了自發電與自儲能的雙重突破。

數據顯示，當前，我國建筑全過程能耗占到全國能源消費總量的45%，碳排放量占全國排放總量超50%。針對建筑行業高能耗、傳統光伏能源受天氣制約、儲能成本高等痛點，中國工程院院士、東南大學教授繆昌文帶領的科研團隊以水泥為載體，研發了N型、P型兩種自發電水泥基超材料，性能遠超傳統材料。

發布會現場，團隊將4塊不及魔方大小的自發電水泥塊串聯后，便可以實現3.1伏的電壓，進而輕松點亮LED燈泡。“自發電水泥基超材料只要存在溫差就能持續發電，填補了清潔能源受天氣制約的供應缺口，可以和光伏等技術配合使用。”周揚解釋，“我們利用離子熱電效應，當材料兩側有溫差時，離子擴散速率差異會產生電壓。”

“團隊這兩項創新成果的核心靈感源于對植物根莖的深度觀察。”東南大學材料科學與工程學院教授周揚介紹，自然界中，植物維管組織的層狀木質結構不僅強韌，還能為離子傳輸提供“高速通道”，并通過界面選擇性調控離子通過。受此啟發，團隊運用雙向冷凍冰模板法，復刻植物維管的微觀形態，并向層間孔隙填充柔性材料，實現水泥基材料高強、高韌、高離子導電率的統一，讓水泥兼具建筑材料與能源載體的雙重屬性。

繆昌文表示，在全球朝著碳達峰、碳中和目標邁進的當下，水泥混凝土材料正不斷改寫傳統建材“結構承載-能源消耗”的單一屬性，朝著綠色低碳、多功能、可持續的方向發展，構建“材料-能源-環境”協同發展的新范式。團隊這項成果，不僅為“雙碳”目標提供關鍵技術支撐，更預示著未來建筑將從“環境負擔”轉變為“生態伙伴”，為人類綠色智能生活開辟無限可能。

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