Les briques rouges – certains des matériaux de construction les moins chers et les plus connus au monde – peuvent être converties en unités de stockage d’énergie qui peuvent être chargées pour contenir de l’électricité, comme une batterie, selon une nouvelle recherche de l’Université de Washington à St.
La brique est utilisée dans les murs et les bâtiments depuis des milliers d’années, mais elle a rarement été jugée apte à un autre usage. Aujourd’hui, les chimistes des Arts et des Sciences ont mis au point une méthode pour fabriquer ou modifier des “briques intelligentes” qui peuvent stocker de l’énergie jusqu’à ce qu’elle soit nécessaire pour alimenter des appareils. Une validation de concept publiée le 11 août dans Nature Communications montre une brique alimentant directement une lumière LED verte.
“Notre méthode fonctionne avec des briques ordinaires ou recyclées, et nous pouvons également fabriquer nos propres briques“, a déclaré Julio D’Arcy, professeur assistant de chimie. “En fait, le travail que nous avons publié dans Nature Communications provient de briques que nous avons achetées chez Home Depot ici à Brentwood (Missouri) ; chaque brique coûtait 65 cents“.
Les murs et les bâtiments en briques occupent déjà une grande partie de l’espace, qui pourrait être mieux utilisé si on lui donnait une fonction supplémentaire de stockage d’électricité. Si certains architectes et concepteurs ont reconnu la capacité de l’humble brique à absorber et à stocker la chaleur du soleil, c’est la première fois que quelqu’un essaie d’utiliser la brique comme autre chose qu’une masse thermique pour le chauffage et le refroidissement.
D’Arcy et ses collègues, dont Hongmin Wang, étudiant diplômé de l’université de Washington et premier auteur de la nouvelle étude, ont montré comment convertir des briques rouges en un type de dispositif de stockage d’énergie appelé supercondensateur.
“Dans ce travail, nous avons développé un revêtement du polymère conducteur PEDOT, qui est composé de nanofibres qui pénètrent le réseau poreux interne d’une brique ; un revêtement polymère reste emprisonné dans une brique et sert d’éponge à ions qui stocke et conduit l’électricité“, a déclaré M. D’Arcy.
Le pigment rouge des briques – l’oxyde de fer, ou rouille – est essentiel pour déclencher la réaction de polymérisation. Les calculs des auteurs suggèrent que les murs faits de ces briques de stockage d’énergie pourraient stocker une quantité substantielle d’énergie.
“Les briques revêtues de PEDOT sont des blocs de construction idéaux qui peuvent alimenter l’éclairage de secours“, a déclaré M. D’Arcy. “Nous envisageons que cela pourrait être une réalité lorsque vous connectez nos briques avec des cellules solaires – cela pourrait prendre 50 briques à proximité de la charge. Ces 50 briques permettraient d’alimenter l’éclairage de secours pendant cinq heures.”
“Avantageusement, un mur de briques servant de supercondensateur peut être rechargé des centaines de milliers de fois en une heure. Si vous connectez quelques briques, les capteurs microélectroniques seraient facilement alimentés“.
Légende image : Un dispositif en brique rouge mis au point par des chimistes de l’université de Washington à St. Louis allume une diode électroluminescente verte. La photo montre l’architecture noyau-coquille d’une électrode en brique revêtue de PEDOT nanofibrillaire.
Crédit image : Laboratoire D’Arcy, Département de chimie, Université de Washington à St.
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Lien principal : www.wustl.edu/
Autre lien : dx.doi.org/10.1038/s41467-020-17708-1
