Beton, Materiály

DysCrete – beton jako zdroj solární energie

V rámci výzkumného projektu prof. Heike Klussmannové a prof. Torstena Kloostera, podporovaného Spolkovým ministerstvem pro životní prostředí a stavby (BMUB) částkou 150 000 €, byl na univerzitě v Kasselu vyvinut speciální vodivý beton DysCrete™, schopný měnit sluneční záření na energii.

Vývoj vychází ze staršího výzkumu barevných solárních článků švýcarského chemika Michaela Grätzela. Materiál se stal senzací na dvou letošních mezinárodních veletrzích a jejich doprovodných programech – lednovém stavebním velerhu BAU 2015 v Mnichově a březnovém veletrhu ISH 2015 ve Frankfurtu nad Mohanem. 

Beton DysCrete se skládá z vrstvy oxidu titaničitého zachytávajího světlo, suspenze organického barviva, elektrolytu, grafitu jako elektrody a transparentního povrchového povlaku. Výsledkem je barevný solární článek DYSC (Dye-Senzitized Solar Cell), z čehož je odvozen i název DysCrete, kde beton sám přejímá funkci elektrody. Změna slunečního záření na elektrický proud v článku organickým barvivem modeluje působení chlorofylu v principu fotosyntézy. Roli skla z fotovoltaických modulů hraje transparentní povlak, zde nanášený stříkáním (spray-coating). Kritickou komponentou je červené organické barvivo. Zpočátku bylo použito barvivo anthocyan z rybízové šťávy, později i barviva na bázi rutheniových komplexů. Dosažená účinnost přeměny sluneční energie na proud je 2–3 %, zatímco u křemíkových modulů to bývá až 20 %. 

Beton DysCrete mění sluneční záření na elektrickou energiiBeton DysCrete mění sluneční záření na elektrickou energii

Beton DysCrete mění sluneční záření na elektrickou energii

Beton DysCrete je určen zvláště na velké plochy, jako jsou pláště a fasády budov. Má výrazně nižší pořizovací cenu než křemíkové moduly, takže jeho použití je ekonomicky smysluplné a využití takto získané energie může snížit náklady na vytápění a chlazení. Fraunhoferův ústav Institut für Solare Energiesysteme ve Freiburgu řeší možnost nanášení modulů sítotiskem a zvýšení účinnosti přeměny na proud až na 7 %. DysCrete může být použit i na plochy, které nejsou přímo osluněné, protože využívá i rozptýlené sluneční záření. 

V současnosti se racionalizací užití DYSC zabývá několik firem ve světě. Aplikaci na ocelové plechy a sklo vyvíjejí Pilkington Glass, indická Tata Steel, švýcarská Solaronix, irská SolarPrint, japonská Sony aj.

ALEXANDR ABUŠINOV
foto BAU KUNST ERFINDEN/Klussmann/Klooster (1, 2), Blafield/Uni Kassel (3)

Ing. Alexandr Abušinov (*1935)
absolvoval v roce 1961 obor materiálového inženýrství a koroze na VŠCHT Praha. Přes 40 let se zabývá kovovými materiály, plasty a povrchovými úpravami. Od roku 1992 píše jako nezávislý publicista o materiálech a reportáže z cest.