东南大学研发仿生自发电储能混凝土推动建筑清洁低碳转型

时间：2025-05-27 15:45

小编：小世评选

2023年5月9日，东南大学在其最新科研成果发布会上引起了外界的广泛关注，该校科研团队成功研发出一种仿生自发电—储能混凝土。这种新型材料的诞生，标志着建筑材料领域的一次重大突破，将高能耗的传统水泥转化为“绿色能量体”，推动建筑行业向清洁低碳转型的进程。

现状与背景

随着全球对环保和可持续发展的重视，建筑行业面临着巨大的压力。传统水泥的生产过程中高能耗、高排放的特点，使其成为碳排放的重要来源之一。为了应对这一现状，科研工作者不断探索新型建筑材料，以降低建筑行业的能耗和碳足迹。借助现代材料科学的发展，东南大学的研发团队在此轮探索中取得了令人瞩目的成果。

研发过程与技术细节

这一科研项目由中国工程院院士、东南大学教授缪昌文带领，团队的创新源于对自然界的深刻观察。他们提出的仿生设计理念，基于植物维管组织的层状木质结构，成功地将水泥转变为一种新型的自发电、自储能的材料。

此次研发的核心材料包括N型和P型两种“自发电水泥基材料”，以及“自储电水泥基超级电容器”。经过大量实验，科研团队发现N型热电水泥的塞贝克系数达到了传统水泥基热电材料的最高值的10倍，P型热电水泥的功率因数PF值更是达到传统材料最高值的51倍，热电转换效率(ZT值)更是高出传统材料的42倍。这一系列数据表明，这种新型材料在热电性能和能量转换效率方面具有巨大的优势。

储能功能的实现

除了自发电的功能外，东南大学的科研团队还基于特种磷酸镁水泥，研发出一种高效的储能材料。这种储能材料制成的墙板，能够存储居民住宅约一天的用电量。通过与光伏发电系统的结合使用，可以显著提升光伏的利用率超过30%，同时还可以降低用户的用电成本超过50%。这一成果不仅满足了日常用电需求，还为推动清洁能源的广泛应用提供了有力的技术支持。

应用前景与影响

缪昌文院士在发布会上表示，仿生自发电—储能混凝土的突破性创新，对于建筑、交通等领域的清洁低碳转型具有重要意义。在建筑领域，自发电、自储能墙板的应用将显著减少建筑对外部电网的依赖，推动独立供电系统的发展。未来这种新材料还可能拓展到各种新兴领域，如偏远地区无人基站供电、低空飞行器续航补能等，展现出广阔的应用前景。

东南大学研发的仿生自发电—储能混凝土，有力地推动了建筑材料向低碳环保方向的转型。这一创新不仅为建筑行业的可持续发展提供了新的解决方案，也将对全球范围内的建筑能源结构产生深远影响。随着技术的不断成熟和推广，我们相信，清洁低碳建筑的未来已不再遥远，而这一技术的突破，是实现这一愿景的重要一步。