¿Cemento y carbón para un futuro sostenible? Desarrollan un dispositivo que almacena energía a bajo costo
Científicos del MIT descubrieron cómo guardar energía con carbón, cemento y agua. En qué se podría utilizar.
Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos lograron un avance revolucionario en la búsqueda de un sistema de almacenamiento de energía a gran escala y bajo costo.
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¿Cómo? Utilizando materiales omnipresentes como el cemento y el negro de carbón, similar al carbón vegetal muy fino, crearon un supercondensador que podría cambiar la forma en que se almacena y utiliza la energía eléctrica.
Esta tecnología, presentada en la revista PNAS, podría ser una alternativa a las tradicionales baterías y abriría nuevas posibilidades para el almacenamiento de energía eléctrica en diversas áreas. Por ejemplo, podría integrarse en los cimientos de hormigón de una casa, almacenando la energía generada a lo largo del día y brindando una resistencia estructural necesaria sin costos adicionales.
Además, esta innovación podría implementarse en autopistas de hormigón para recargar de forma inalámbrica los coches eléctricos que circulan sobre ellas, evitando la necesidad de enchufes.
La clave del sistema que une carbón, agua y cemento
La clave de estos nuevos supercondensadores radica en un método ingenioso que permite producir un material a base de cemento con una superficie interna extremadamente alta gracias a una densa red interconectada de material conductor en su volumen.
Este avance se logra mediante la incorporación de carbono negro altamente conductor a una mezcla de hormigón junto con cemento en polvo y agua. Al reaccionar con el cemento, el agua crea de manera natural una red ramificada de aberturas dentro de la estructura, permitiendo que el carbono se integre en estos espacios y forme estructuras similares a cables dentro del cemento endurecido.
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El material resultante se sumerge en un material electrolítico estándar, como el cloruro potásico, lo que da como resultado dos electrodos separados por una fina capa aislante, formando un supercondensador potente y eficiente.
Este avance es una muestra de la combinación de materiales milenarios como el cemento y el carbono negro, que han sido utilizados históricamente por la humanidad. Al juntarlos de esta manera específica, se obtienen nanocompuestos conductores que abren un amplio abanico de posibilidades.
El proceso de fabricación es altamente reproducible, utilizando materiales económicos y fácilmente accesibles en cualquier parte del mundo. Además, la cantidad de carbono necesario es mínima, representando solo el 3% del volumen total de la mezcla.
Los ingenieros del MIT demostraron la viabilidad del concepto al crear pequeños supercondensadores del tamaño de pilas de botón que podían cargarse a 1 voltio. Ahora, planean construir versiones de mayor tamaño, desde el tamaño de una batería de coche hasta un bloque de hormigón de 45 metros cúbicos, capaz de almacenar la energía diaria de un hogar, lo que equivale a unos 10 kilovatios-hora.
Este innovador dispositivo promete revolucionar el almacenamiento de energía eléctrica, ofreciendo una solución sostenible y económica para el futuro. Con el potencial de integrarse en infraestructuras existentes y con una carga y descarga mucho más rápida que las baterías tradicionales, el supercondensador de cemento y carbón podría desempeñar un papel crucial en la transición hacia un mundo más sostenible y eficiente en términos energéticos.
