Inginerii de la MIT au dezvoltat un supercondensator de stocare a energiei fabricat din ciment, negru de fum și apă, oferind stocare de energie ieftină și scalabilă pentru sursele de energie regenerabilă.
La începutul anilor 2020, o echipă de cercetători de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) a făcut o descoperire semnificativă prin combinarea unor ingrediente simple: ciment, apă și negru de fum. Cimentul, materialul de construcție prin excelență, stă la baza betonului, utilizat pe scară largă pentru durabilitatea și versatilitatea acestuia. Apa este esențială pentru activarea reacției chimice, permițând cimentului să se întărească și să formeze o matrice solidă. Negrul de fum, cunoscut pentru conductivitatea sa electrică și rezistența la apă, aduce o calitate unică acestui amestec. Folosit de-a lungul timpului în aplicații diverese, cum ar fi cerneala, negrul de fum a fost ales pentru proprietățile sale electrice avansate.
Inovația cercetătorilor de la MIT constă în modul în care aceste componente simple sunt combinate pentru a forma un supercondensator. Concret, acest amestec inovator permite negrului de fum să se reorganizeze într-o rețea de fire conductoare în matricea de ciment. Această structură complexă conferă materialului final proprietăți electrice și energetice superioare, menținând în același timp robustețea și rezistența tipică betonului. Rezultatele obținute au fost prezentate într-un articol publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Acest dispozitiv de stocare a energiei se comportă ca o baterie, dar cu avantaje distincte. Spre deosebire de bateriile tradiționale, care stochează energia chimic, supercondensatorii stochează energia electric, permițându-le să se încarce și să se descarce rapid și eficient. Implicațiile acestui progres tehnologic sunt profunde și promit să transforme multe aspecte ale infrastructurii noastre energetice și urbane. În primul rând, acest supercondensator folosește materiale simple, abundente și ieftine. Spre deosebire de bateriile standard, care depind în mare măsură de metale rare precum litiul, a căror extracție generează emisii semnificative de CO2, această tehnologie reduce semnificativ amprenta de carbon asociată tehnologiilor energetice. Acesta reprezintă un pas crucial înainte către o economie mai ecologică și mai durabilă.
Aplicațiile potențiale ale acestei inovații sunt, de asemenea, variate. Prin integrarea supercondensatorilor de beton în infrastructura urbană, cum ar fi clădirile, podurile și drumurile, devine posibilă crearea sistemelor de energie distribuită. De exemplu, drumurile pavate cu acest beton supercondensator ar putea servi nu numai ca benzi de circulație, ci și ca generatoare de energie solară. Aceste drumuri ar putea încărca fără fir vehiculele electrice în mișcare, contribuind la promovarea transportului durabil și la reducerea emisiilor de carbon.
În plus, această tehnologie deschide calea pentru fundațiile de acasă care pot stoca și utiliza eficient energia regenerabilă produsă din surse precum solarul și eolianul. Imaginați-vă case echipate cu fundații din beton cu supercondensator care acumulează surplusul de energie în timpul zilei pentru a o redistribui în perioadele de mare cerere sau când condițiile meteorologice nu permit producția constantă de energie.
