С добавяне на сажди бетонът може да придобие свойства на суперкондензатор
(снимка: MIT)
Учени от Масачузетския технологичен институт лансираха идея за превръщане на основни строителни конструкции в суперкондензатори, способни да акумулират енергия. Това е постижимо, ако бетонът, от който се правят основите на постройките, бъде подправен със сажди.
Саждите се добавят към цимента по време на процеса на смесване на бетона. След втвърдяване се получава въглероден електрод с колосална площ, от който може да се направи суперкондензатор. Това ще позволи акумулиране на електрическа енергия в основата, стените и други бетонни конструкции.
Новата разработка може да направи съхранението на енергия неразделен елемент от архитектурата на сградите. Технологията е доста проста, но на този етап остават нерешени въпроси с производството и безопасността на подобни конструкции.
Концепцията стъпва на факта, че в процеса на смесване на разтвора водата разпределя въглеродния материал (сажди или нещо подобно) в целия обем на бетона под формата на разклонени струи – от по-широки към по-тесни. След като сместа се втвърди, в нея се образува проводящ електрод с голяма площ.
За превръщането на бетона в суперкондензатор са необходими два такива електрода, разделени с преграда или разстояние. Освен това целият материал трябва да бъде накиснат (потопен) в общ електролит, например в разтвор на калиев хлорид.
Експериментална схема за превръщате на бетона в акумулатор на енергия
(снимка: MIT)
Според учените, капацитетът на подобен елемент ще бъде 10 kWh за 43 m³ бетон. Това е приблизителният обем бетон за изграждане на средностатистически частен дом в САЩ с алеи и гаражи. Енергията, съхранена по този начин, може да бъде достатъчна за осигуряване с електричество през нощта, което в допълнение към слънчева ферма на покрива, ще направи електроенергията безплатна.
Едно от най-полезните свойства на разработката е нейното неограничено мащабиране. За целите на експеримента учените са направили малки 1V батерии, три от които, свързани последователно, захранват светодиод.
За промишлени цели или за енергия у дома могат да се използват по-големи бетонни батерии. Например, могат да се сменят основите под билбордове или под вятърни паркове. Бетонът се използва навсякъде и в огромни количества. Основното предизвикателство е запазване на неговата надеждност, тъй като добавките намаляват здравината му.