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混凝土，僅次于水，是世界上使用第二多的材料。由于它在周圍的建筑環(huán)境中無(wú)處不在，研究人員一直在希望用混凝土來(lái)儲(chǔ)存電力——換句話說(shuō)，就是讓建筑物充當(dāng)巨型的電池。

當(dāng)許多地方越來(lái)越依賴風(fēng)能和太陽(yáng)能這樣的可再生能源時(shí)，這種想法也在取得進(jìn)展。我們知道，當(dāng)風(fēng)力減弱或者夜幕降臨時(shí)，可充電電池必不可少，但是制造它們的材料通常是對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，遠(yuǎn)稱不上環(huán)保。

實(shí)驗(yàn)性的混凝土電池還很初級(jí)，容量?jī)H相當(dāng)于傳統(tǒng)電池容量的一小部分。但在《建筑》（Buildings）期刊中，一個(gè)團(tuán)隊(duì)描述了一種可充電材料的原型，它能儲(chǔ)存的電量是早期實(shí)驗(yàn)成果的10倍以上。

盡管能住人的混凝土電池聽(tīng)上去不太現(xiàn)實(shí)。但是正如愛(ài)爾蘭都柏林理工大學(xué)的結(jié)構(gòu)工程師艾梅·伯恩 （Aimee Byrne，并未參與這項(xiàng)研究）所指出的那樣，“土豆也是能造電池的?！痹诳沙掷m(xù)性問(wèn)題變得越來(lái)越重要的未來(lái)，她很喜歡這種既能提供居住環(huán)境，又能為電子設(shè)備供電的建筑理念。

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瑞典德耳塔（Delta） 公司的高級(jí)科學(xué)家張清楠（Emma Zhang，這項(xiàng)研究的共同作者）說(shuō)：“這為當(dāng)前的建筑材料增加了額外的功能，在我看來(lái)是非常有前途的?！彼谌鸬洳闋柲匪估砉ご髮W(xué)從事新電池設(shè)計(jì)。

她和同事模仿了愛(ài)迪生電池的設(shè)計(jì)。這是一種簡(jiǎn)單但耐用的方案，電解質(zhì)溶液在帶正電的鎳極板和帶負(fù)電的鐵極板之間攜帶離子，帶來(lái)能產(chǎn)生電壓的電勢(shì)。在新的方案中，混合到混凝土中的導(dǎo)電碳纖維代替了電解質(zhì)。研究人員還嵌入了一層涂有鎳或鐵的碳纖維層，以此作為極板。

結(jié)果證明，這種裝置確實(shí)能夠放電后再充電。

伯恩說(shuō)：“事實(shí)上，他們已經(jīng)在某種程度上成功地給混凝土充電了，我認(rèn)為這是在實(shí)現(xiàn)未來(lái)需求中非常重要的一步?！焙退撵`感來(lái)源，可以運(yùn)行幾十年的愛(ài)迪生電池一樣，這種設(shè)計(jì)非常持久耐用，還可以抵抗過(guò)充。張清楠補(bǔ)充說(shuō)：“你可以隨心所欲地使用這種電池，卻不用擔(dān)心對(duì)性能造成影響。”

盡管新設(shè)計(jì)能夠儲(chǔ)存的電量已經(jīng)是早期成果的10 倍以上，但是這種方案依然后很長(zhǎng)的路要走。張清楠表示，200平方米的混凝土“可以提供的電力為典型美國(guó)家庭日用電量的8%左右”。這個(gè)性能還不足以與當(dāng)今的可充電設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)。

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伯恩說(shuō)：“我們目前只能從（基于水泥的）電池中獲得毫安級(jí)的電流——得到的電流達(dá)不到安培級(jí)別。而且，這種設(shè)計(jì)只能提供幾個(gè)小時(shí)，而不是幾天的充電時(shí)間?！睆埱彘a(bǔ)充說(shuō)，“與其他電池設(shè)計(jì)相比，基于水泥的電池確實(shí)依然處于起步階段?！?/p>

包括托馬斯·愛(ài)迪生（Thomas Edison）設(shè)計(jì)的電池在內(nèi)，早期的電池都是簡(jiǎn)單而笨重的。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，隨著研究人員不斷測(cè)試新材料和新設(shè)計(jì)，才開(kāi)發(fā)出了如今體型小、效率高的設(shè)備。伯恩認(rèn)為，基于混凝土的儲(chǔ)能可能會(huì)經(jīng)歷類似的演變過(guò)程。

“重要的是我們正在展望未來(lái)，”張清楠說(shuō)，“要把眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)。”