Questo nuovo additivo può trasformare le lastre di cemento in Fast Energy S

Una scoperta innovativa rivelata dai ricercatori del MIT ha il potenziale per cambiare completamente il modo in cui viene immagazzinata l’energia. Hanno scoperto che il cemento può autoassemblarsi in un supercondensatore che immagazzina energia in grado di alimentare le case o caricare rapidamente le auto elettriche combinando cemento e nerofumo con acqua. Eliminando gli elettrodi a rete e consentendo al nerofumo di costruire le proprie strutture di elettrodi collegati durante il processo di polimerizzazione, questa nuova ricerca fa avanzare il lavoro precedente sull’utilizzo del calcestruzzo per l’accumulo di energia.

La magia avviene a causa della reazione tra acqua e cemento nel calcestruzzo. Man mano che il calcestruzzo si indurisce, l’acqua forma una rete di canali ramificati e il nerofumo migra naturalmente in questi canali. Questo crea elettrodi di carbonio con una superficie incredibilmente ampia in tutto il calcestruzzo. Una volta che il calcestruzzo è immerso in un elettrolita standard, come il cloruro di potassio, questi elettrodi di carbonio funzionano come le piastre di un supercondensatore. I supercondensatori offrono un'elevata densità di potenza e capacità di carica e scarica rapida rispetto alle batterie al litio standard.

Sebbene esista un compromesso tra densità di energia e resistenza del calcestruzzo quando si aggiunge più nerofumo, il potenziale di stoccaggio dell’energia è impressionante. Un blocco di 45 m3 di cemento nanocarbonato drogato con nero può immagazzinare circa 10 kWh di elettricità. Questa quantità è sufficiente a coprire circa un terzo del consumo energetico della casa americana media o a ridurre significativamente le bollette energetiche della rete se combinato con un impianto solare sul tetto di dimensioni adeguate.

Ciò che rende questa tecnologia ancora più promettente è la sua scalabilità. Il team del MIT ha testato i supercondensatori concreti su varie scale, dai minuscoli supercondensatori da 1 volt ai blocchi delle dimensioni delle batterie delle automobili. Il team ora punta a una versione da 1.589 piedi cubi e 10 kWh per dimostrazioni su scala più ampia.

Oltre alla sua potenziale applicazione nelle case, questo calcestruzzo che immagazzina energia può essere utilizzato in vari progetti infrastrutturali. Abbinandolo ai pannelli solari lungo la strada e alle bobine di ricarica induttive si potrebbero ottenere strade di ricarica wireless per veicoli elettrici super veloci e percorribili. Inoltre, i supercondensatori in calcestruzzo potrebbero integrare le batterie chimiche a movimento più lento in grandi impianti di stoccaggio dell’energia basati su rete, consentendo sia rapidi sbalzi di potenza che contributi di più lunga durata a livelli di potenza inferiori.

Ci sono però ancora alcune incertezze da risolvere. La capacità del calcestruzzo di sopravvivere agli elementi esterni e se possa essere colato in loco per l'autoassemblaggio sul posto sono ancora sconosciute. Capire come questi supercondensatori concreti dovrebbero essere collegati e gestiti è fondamentale anche per motivi di sicurezza.

Nel complesso, questa sorprendente scoperta apre una vasta gamma di opzioni per lo stoccaggio di energia utilizzando il calcestruzzo, una sostanza che viene spesso impiegata in una varietà di edifici. Con il procedere della ricerca e dello sviluppo, potremmo vedere un momento in cui le nostre infrastrutture e i nostri edifici fungeranno da soluzioni efficaci e sostenibili per lo stoccaggio dell’energia oltre al loro attuale ruolo di strutture funzionali. Si potrebbero realizzare progressi significativi verso un futuro più verde e sostenibile riducendo la nostra dipendenza dalle fonti elettriche convenzionali e riducendo gli effetti ambientali.