Как цемент может осветить ваш дом и зарядить электромобиль

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) создали инновационный суперконденсатор, используя цемент, сажу и воду. Это устройство обладает потенциалом предоставить доступное и масштабируемое решение для хранения энергии от возобновляемых источников.

Основой для новой системы хранения энергии стали два исторически распространенных материала: цемент и сажа. Исследователи обнаружили, что, сочетая их с водой, можно создать суперконденсатор, способный аккумулировать электрическую энергию. Интересным применением технологии может стать включение суперконденсатора в бетонное основание дома, что позволит хранить энергию на целый день без увеличения стоимости фундамента.

Детали этой технологии описаны в статье в журнале PNAS авторства профессоров MIT Франца-Йозефа Ульма, Адмира Масича, Янг-Шао Хорна и других.

Ключевой особенностью новых суперконденсаторов является методика производства материала на основе цемента с очень высокой внутренней поверхностью, достигаемой благодаря плотной сети проводящего материала внутри его объема. Эти структуры напоминают фракталы, имея огромную площадь при относительно небольшом объеме.

Согласно расчетам команды, блок из такого бетона размером 45 кубических метров мог бы хранить примерно 10 кВт*ч энергии — средний дневной расход домохозяйства. Этот бетон сохраняет свою прочность, что позволяет интегрировать суперконденсаторы в структурные элементы зданий.

Кроме того, суперконденсаторы из этого материала могли бы использоваться для создания дорог, аккумулирующих энергию от солнечных панелей и осуществляющих беспроводную зарядку электромобилей.

Ульм подчеркивает, что система масштабируема: "Можно перейти от электродов толщиной 1 мм до 1 м, тем самым масштабируя емкость хранения энергии от подсветки LED на несколько секунд до обеспечения энергией целого дома". Систему также можно настроить, изменяя состав, в зависимости от нужных свойств.

Ульм видит в этом "новый взгляд на будущее бетона в рамках энергетического перехода".