Дом с батарейкой внутри: революция в строительстве уже началась, и стены превращаются в источники энергии

04.10.2025 19:34

Учёные Массачусетского технологического института разработали новый материал — электропроводящий углеродный бетон (ec3). Теперь стены и мосты могут не только поддерживать здания, но и работать как аккумуляторы, питая дома и инфраструктуру.

В чём суть открытия

ec3 сочетает цемент, воду, ультрадисперсный углерод и электролиты. Внутри формируется проводящая сеть, которая накапливает и отдаёт энергию.

Последние исследования показали: энергетическая плотность материала выросла в 10 раз. Если в 2023 году для суточного энергоснабжения дома требовалось 45 м³ ec3, то теперь достаточно около 5 м³ — объём одной стены подвала.

"Бетон — самый используемый материал в мире, и мы можем придать ему новые функции", — отметил со-директор центра MIT EC³ Адмир Масич.

Как работает ec3

Учёные применили FIB-SEM томографию и выяснили, что углерод образует фракталоподобную сеть вокруг пор. Это позволяет электролитам проникать в материал и обеспечивать прохождение тока.

Тестировались разные электролиты, включая морскую воду.
Лучшие результаты достигнуты с органическими электролитами (соли и ацетонитрил).
1 м³ такого бетона хранит более 2 кВт·ч энергии — этого достаточно, чтобы холодильник работал сутки.

Примеры применения

уже создана арка из ec3, которая выдерживала нагрузку и одновременно питала светодиод;
в будущем материал позволит зданиям самостоятельно отслеживать прочность конструкций;
возможное использование для морских ветряных электростанций и прибрежных проектов.

Зачем это нужно

Главная цель — поддержка перехода на возобновляемую энергетику.

Солнечные панели вырабатывают энергию только днём.
Нужны новые способы накопления и отдачи энергии ночью и в пасмурную погоду.
ec3 может стать альтернативой литий-ионным батареям, которые зависят от дефицитных и токсичных материалов.

Таблица: сравнение традиционных батарей и ec3

Параметр	Литий-ионные батареи	Электропроводящий бетон ec3
Материалы	Литий, кобальт (дефицитные, токсичные)	Цемент, углерод, вода, соли
Экологичность	Ограниченная, проблемы утилизации	Более безопасный и доступный
Применение	Электроника, авто, системы хранения	Стены, дороги, мосты, здания
Энергоёмкость	100-250 Вт·ч/кг	~2 кВт·ч/м³
Долговечность	До 10 лет	Срок службы бетона — десятилетия

Мифы и правда

Миф: бетон не может быть аккумулятором.
Правда: эксперименты MIT доказали, что углеродные наноструктуры внутри бетона создают проводящую сеть для накопления энергии.
Миф: такой материал слишком дорогой.
Правда: состав ec3 доступен: цемент и углеродные добавки дешевле лития и кобальта.
Миф: это только лабораторный эксперимент.
Правда: уже построены реальные прототипы, включая арку, которая питала светодиод.

Исторический контекст

Древний Рим: римляне использовали бетон в строительстве акведуков, храмов и амфитеатров. Многие сооружения стоят до сих пор.
XIX век: изобретение армированного бетона дало толчок к строительству мостов и небоскрёбов.
XX век: развитие полимерных добавок сделало бетон более прочным и долговечным.
XXI век: эра "умного бетона" — материалов, которые не только держат нагрузку, но и взаимодействуют с окружающей средой (самовосстановление, накопление энергии, сенсорные свойства).

3 интересных факта

Бетон — второй по объёму используемый человеком материал в мире после воды.
Если заменить батареи на ec3, здания смогут обеспечивать себя энергией без дополнительных устройств.
Прототип ec3 уже показал возможность работы даже с морской водой как электролитом.

ec3 — шаг к архитектурной революции. Стены домов и мосты могут стать источниками энергии, помогая отказаться от традиционных батарей и сделать возобновляемую энергетику более устойчивой.