W Brnie wynaleziono beton przewodzący. Dzięki niemu budynki nie będą już zamarzać

Eksperci wiedzą, jak podłączyć betonową konstrukcję lub powierzchnię do jednostki sterującej, która monitoruje pogodę i uwalnia do betonu bardzo małe napięcie. To umożliwia ogrzanie betonu.

„Do nagrzania mostu wystarczy napięcie potrzebne do wiertarki akumulatorowej. Napięcie 20 woltów jest wystarczające, co jest całkowicie bezpieczne. To tak mało, że nawet nie zauważa się go, idąc po ogrzewanym chodniku lub moście” – powiedział Právu Jindřich Melichar z Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki w Brnie (VUT).

Naukowcy współpracują przy projekcie ze specjalistami z firmy Betosan. Cały produkt, łącznie z odpowiednio zestrojoną jednostką sterującą, będzie dostępny od grudnia 2024 roku.

Węgiel będzie przewodzić prąd przez beton

Beton był używany już w czasach starożytnego Rzymu i dlatego należy do najstarszych materiałów budowlanych na świecie. Podstawą jest cement, woda i kruszywo – od piasku po tłuczeń kamienny. Po wymieszaniu substancja twardnieje jak kamień i jest całkowicie nieprzewodząca.

Beton jest trwały nawet po zamrożeniu, jednak jego wytrzymałość maleje wraz z wielokrotnym zamrażaniem i rozmrażaniem.

Celem naukowców nie jest przyjemne podgrzewanie. Podobno wystarczy, jeśli jednostka sterująca zadba o to, aby temperatura betonu wynosiła około 10 stopni Celsjusza. Cały pomysł twórców polega na tym, że zmienili kruszywo - czyli materiał dodawany podczas mieszania betonu do cementu i wody.

Pomysł zrodził się pięć lat temu przy rozwiązywaniu zupełnie innego problemu technicznego. Eksperci znaleźli już kilka materiałów nadających się do betonu zamiast powszechnie stosowanego piasku czy żwiru. Zweryfikowali już, że ich sposób działa. Teraz wybierają najlepszych z nich. Węgiel jest kluczowy – ponieważ przewodzi.

Beton ze stacją pogodową

Podczas mieszania do powstającej mieszanki betonowej dodawane są materiały zawierające włókna węglowe, tworząc w betonie ścieżkę przewodzącą. Taka konstrukcja jest połączona elektrodami w podstacji, prąd można pobrać z sieci publicznej.

Jednostka sterująca jest kluczowa. Jest w pełni autonomiczna, więc jest swoim własnym szefem. Jest to przemyślane połączenie stacji pogodowej i komputera. Jednostka stale ma pod kontrolą daną konstrukcję, na przykład most. Główne zadanie: szron nie może nawet zacząć powstawać.

„W praktyce będzie to działać tak, że elementy budynków wykonane z naszej mieszanki betonowej będą się same sterować biorąc pod uwagę temperaturę, ale także punkt rosy. Nie w każdy mróz tworzy się szadź, więc nie zawsze trzeba podgrzewać beton w temperaturach poniżej zera. Jeśli jednak pojawi się zagrożenie powstania gołoledzi, materiał zacznie się wcześniej nagrzewać” – podkreślił Melichar.

Przykładowo atrakcją turystyczną Reykjavíku na Islandii są niezamarzające chodniki. Można je ogrzewać, ponieważ kraj ma nadmiar energii cieplnej. Pomysł z Brna pokazuje, że do ogrzewania konstrukcji nie są konieczne wewnętrzne podgrzewacze. Zamiast nich wystarczy tylko beton przewodzący.