Μηχανικοί του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης ανέπτυξαν μια νέα τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας που μετατρέπει το σκυρόδεμα σε μια τεράστια μπαταρία. Οι ερευνητές δημιούργησαν έναν υπερπυκνωτή αποθήκευσης ενέργειας χρησιμοποιώντας σκυρόδεμα, μαύρο άνθρακα (αιθάλη) και νερό.
Αυτή η καινοτομία θα μπορούσε ενδεχομένως να σταθεροποιήσει τα ενεργειακά δίκτυα, επιτρέποντάς τους να χρησιμοποιούν με συνέπεια ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή και η αιολική, παρά τα απρόβλεπτα ποσοστά παροχής τους. Η ενσωμάτωση αυτής της τεχνολογίας σε έναν τσιμεντένιο δρόμο θα μπορούσε να καταστήσει δυνατή τη φόρτιση ηλεκτρικών αυτοκινήτων ενώ ταξιδεύουν σε αυτόν.
Οι πυκνωτές είναι συσκευές που αποτελούνται από δύο ηλεκτρικά αγώγιμες πλάκες οι οποίες βυθισμένες σε ένα υγρό και χωρίζονται από μικρή απόσταση. Όταν οι πλάκες φορτίζονται, μπορούν να αποθηκεύσουν το φορτίο αυτό για μεγάλα χρονικά διαστήματα και να το απελευθερώνουν άμεσα όταν απαιτείται. Οι υπερπυκνωτές είναι ένα είδος πυκνωτή που μπορεί να συγκρατήσει σημαντικά μεγαλύτερα φορτία.
Για να δημιουργήσουν τις δυο αγώγιμες πλάκες του υπερπυκνωτή, οι ερευνητές ανέμειξαν τσιμέντο με αιθάλη – μιας εξαιρετικά αγώγιμης ουσίας – και πρόσθεσαν νερό. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια περίπλοκη, δενδροειδή εσωτερική δομή με τεράστια επιφάνεια, ζωτικής σημασίας για την αποθήκευση ενέργειας.
«Το υλικό είναι συναρπαστικό, επειδή έχουμε το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο ανθρωπογενές υλικό στον κόσμο, το οποίο συνδυάζουμε με αιθάλη, ένα γνωστό ιστορικό υλικό – οι πάπυροι της Νεκράς Θάλασσας γράφτηκαν με αυτό», αναφέρει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Άντμιρ Μάσικ, καθηγητής στο MIT.
Τα οφέλη αυτών των υπερπυκνωτών από σκυρόδεμα είναι πολλαπλά. Πρωτίστως, θα μπορούσαν να βοηθήσουν σημαντικά τη μετάβαση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ο συν-συγγραφέας της μελέτης Φραντζ Τζόζεφ-Ούλμ, καθηγητής στο ΜΙΤ, υπογράμμισε τον επείγοντα χαρακτήρα της εξεύρεσης οικονομικά προσιτών λύσεων αποθήκευσης ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Καθώς οι πρώτες ύλες είναι φθηνές και εύκολα διαθέσιμες, η καινοτομία αυτή φαίνεται πολλά υποσχόμενη.
Η ομάδα υπολόγισε ότι ένα μπλοκ 45 κυβικών μέτρων από το ειδικό σκυρόδεμα θα μπορούσε να αποθηκεύσει περίπου 10 κιλοβατώρες ενέργειας, ποσότητα αρκετή για την τροφοδοσία ενός μέσου νοικοκυριού. Σύμφωνα με τους ερευνητές η τεχνολογία αυτή μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα με την επιθυμητή εφαρμογή.
«Μπορείτε να πάτε από ηλεκτρόδια πάχους 1 χιλιοστού σε ηλεκτρόδια πάχους 1 μέτρου, και με αυτόν τον τρόπο ουσιαστικά μπορείτε να κλιμακώσετε την ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας από το να ανάψετε ένα LED για λίγα δευτερόλεπτα, μέχρι να τροφοδοτήσετε ένα ολόκληρο σπίτι», εξήγησε ο Ούλμ, προσθέτοντας ότι αυτή η καινοτομία είναι «ένας νέος τρόπος να δούμε το μέλλον του σκυροδέματος ως μέρος της ενεργειακής μετάβασης».
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «PNAS».
ΠΗΓΗ: Studyfinds