Несовершенство материалов ограничивает развитие геотермальной энергетики. Исправить ситуацию должен цемент со способностью к регенерации, разработанный исследователями из США. Он намного лучше обычного выдерживает механические и температурные нагрузки и в будущем может полностью заменить его.
Цемент остается основным материалом при строительстве геотермальных электростанций, однако он плохо выдерживает давление и высокую температуру. Альтернативной может стать самовосстанавливающийся цемент, который разработали специалисты из Брукхейвенской национальной лаборатории (США).
Чтобы обеспечить привычному материалу способность к регенерации, исследователи добавили к нему специальный полимер, сообщает Phys.org. Добавка придала цементу гибкость и снизила скорость распространения трещин. При возникновении разломов отдельные полимерные цепи заполняют их и не дают увеличиваться.
Компьютерное моделирование и эксперименты показали, что самовосстанавливающийся цемент на 60-70% эластичнее обычного, а средний размер трещин в нем меньше на 87%.
Новый материал позволит эффективнее использовать геотермальное тепло для выработки электроэнергии. Из-за несовершенства технологий вклад этого ресурса в общую выработку ВИЭ незначителен, но регенерирующийся цемент исправит ситуацию и даст стимул к строительству новых станций.
Поскольку цемент — один из самых распространенных материалов в мире, новая разработка найдет применение не только в геотермальной энергетике, но и в обычном строительстве, а также нефтяной промышленности. По расчетам исследователей, широкое распространение самовосстанавливающегося цемента позволит сэкономить $3,4 млрд в год за счет снижения расходов на ремонт.
Несмотря на то, что цена нового материала выше, чем у привычного цемента, благодаря продлению срока службы он обеспечивает долгосрочную экономию.
Кроме того, саморегенерирующийся цемент снизит количество дорогостоящих проверок на объектах утилизации ядерных отходов и гидроэлектростанциях.
Journal information