Dodaj sadzy do cementu i masz pojemny magazyn energii

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology odkryli, że po zmieszaniu cementu i sadzy z wodą otrzymujemy beton tworzący superkondensator magazynujący wystarczająco dużo energii, by nawet zasilić dom. Nie jest to pierwszy pomysł wykorzystania mieszanki cementu z sieciami i włóknami węglowymi do magazynowania energii, ale najnowsze osiągnięcie badaczy wynosi ten wynalazek na nowy poziom, wykorzystując jedynie sadzę, która sama formuje struktury przewodzące w cemencie.

Proces ten wykorzystuje sposoby reakcji wody i cementu. Woda tworzy w ich toku rozgałęzioną sieć kanałów w twardniejącym betonie, zaś sadza w sposób naturalny migruje do tych kanałów. Kanały te rozwidlają się, większe gałęzie rozdzielają się na coraz to mniejsze i w ten sposób powstają elektrody węglowe o nadzwyczajnie dużej powierzchni czynnej, w całej objętości betonu. Gdy powstały w taki sposób superkondensator nasączony zostaje elektrolitem, np. chlorkiem potasu, otrzymujemy dużej pojemności magazyn energii ze zdolnością do szybkiego ładowania/rozładowywania.

Gęstość energii nie jest w nim tak wysoka jak w znanych akumulatorach, poza tym istnieje negatywna relacja między ilością energii przechowywanej objętościowo a wytrzymałością betonu. Dodawanie coraz większych ilości sadzy z jednej strony zwiększa ilość magazynowanej energii, ale z drugiej - osłabia strukturę betonu. Zatem objętość, jeśli chcemy magazynować więcej energii, musi być większa. To jednak w przypadku struktur z betonu nie jest taki problem, gdyż są one zwykle obszerne. Naukowcy z MIT twierdzą, że blok o objętości 43 m³ może przechowywać nawet 10 MWh energii.

Źródło: newatlas.com, Fot. Adobe Stock

Mirosław Usidus