Vodivý beton jako zbraň proti ledovce. Brněnští vědci ho chtějí vyrábět z odpadního laminátu

„Máme tady dva druhy písku – klasický portlandský cement a mikrosiliku, která se používá ve vysokopevnostních betonech. A to nejdůležitější máme tady,“ otevírá vědec Michael Pánek v navažovně Výzkumného ústavu stavebních hmot pytle s materiálem na výrobu betonu, který vede elektřinu.

Michael Pánek s laminátovým odpadem a zbytkem tlakové lahve|foto:Michal Šafařík, Český rozhlas

„Jedná se o vyřazený laminátový odpad z tlakových láhví. Tyto konkrétně slouží pro skladování vodíku určeného jako palivo,“ ukazuje nádobu s černou hmotou uvnitř. Obsahuje uhlíková vlákna, která vědci přidávají do betonu, který díky tomu může vést elektřinu. Využít se pak dá například na ochranu konstrukcí před námrazou nebo sněhem, dodává Michael Pánek.

Nadrtit, vypálit a smíchat

Laminát se opravdu rozpadá, jeho jednotlivé části se ale zdají pevné a dlouhé. Nemůže se proto do betonu přidávat hned. „Musíme ho prvně nadrtit a následně vypálit v pícce, která je ve vedlejší místnosti,“ vysvětluje vědec.

Po vypálení při teplotě zhruba 550 °C pak materiál připomíná černé ptačí peří. Jde o připravená uhlíková vlákna, která lze smíchat s betonem.

10 fotografií

Suroviny vodivého betonu se sypou do malé míchačky a odtud se odlévají do forem, kam se do směsi zasunou měděné plíšky. „Jde o elektrody, které nám umožní do betonu pouštět elektrický proud,“ vysvětluje Michael Pánek. Beton následně musí zhruba den tuhnout a pak ještě skoro měsíc zrát.

Vede proud a hřeje

Martina Drdlová z Výzkumného ústavu stavebních hmot k hotovému betonovému kvádru připojuje přístroj, který měří různé elektrické vlastnosti.

„Na displeji LCR metru vidíte hodnotu 53 ohmů, což je o poznání nižší než hodnota běžných betonů, která se pohybuje řádově ve stovkách tisíc ohmů,“ ukazuje. Nový beton má tedy mnohem nižší odpor než běžné betony.

Vedoucí Oddělení kompozitních materiálů VÚSH Martina Drdlová|foto:Michal Šafařík, Český rozhlas

Vedle stojí další betonová krychle, do které pouštíme proud. „Můžete se jí dotknout, protože jsme zvolili nízké napětí, pouze 30 voltů,“ vybízí výzkumnice a kontroluje na termokameře, že se beton skutečně zahřívá – aktuálně má asi 36 °C.

Odmrazeno na dálku

Zatím se vědci pohybují v rovině experimentu, jednou by ale jejich vodivý beton mohl najít využití například v zimě při rozmrazování vozovky nebo v dopravních konstrukcích.

Martina Drdlová vysvětluje, proč jde o lepší variantu ochrany než posyp solí: „Jedná se o rychlejší alternativu, kdy nemusíme čekat na sypač, ale můžeme zmáčknout třeba nějaké tlačítko a dochází k okamžitému tání ledu. Navíc ta rozpuštěná sůl kontaminuje spodní vody a půdu,“ dodává.

Do směsi vědci musí vložit ještě před zatuhnutím elektrody|foto:Michal Šafařík, Český rozhlas

Vědci s vodivými betony experimentují už několik let. „Náš materiál je unikátní určitě tím, že využívá laminátový odpad, vyřazené tlakové láhve. Je ale možné používat i turbíny větrných elektráren nebo odpady z leteckého průmyslu, což jsou materiály, které by jinak skončily na skládce ve velkém množství a neměly by jiné využití.“

Výzkum je teprve na začátku, ale brněnští vědci teď už začínají vyvíjet i betonové akumulátory. Mohly by být v konstrukcích domů a ve špičkách uchovávat elektřinu z obnovitelných zdrojů.