Ученые из Массачусетского технологического института разработали инновационный материал, который позволяет превращать обычный бетон в эффективный аккумулятор энергии.
Ключевой особенностью этого материала является добавление в цемент технического углерода - графитовой пыли - в количестве 3-4%. Графит, в отличие от цемента, плохо связывается с водой, поэтому при смешивании компонентов он образует внутри бетона проводящую сеть нитей и филаментов.
Такой модифицированный бетон еще не является полноценным аккумулятором, но на его основе можно создать суперконденсатор - устройство, занимающее промежуточное положение между конденсатором и аккумулятором.
Для этого достаточно взять два блока бетона с графитом, поместить между ними мембрану-разделитель и залить негорючий электролит, например раствор хлорида калия. При подаче напряжения на электроды происходит накопление заряда по разные стороны мембраны.
Эксперименты показали, что из трех небольших таких суперконденсаторов можно запитать обычный светодиод. А если сделать аккумулятор на основе фундамента среднего дома, то в нем можно накопить около 10 кВт*ч энергии, чего достаточно для питания бытовой техники в течение суток.
Преимущества бетонных аккумуляторов - простота изготовления, высокая безопасность (за счет негорючего электролита), низкая стоимость. Их можно использовать для накопления энергии от солнечных батарей и ветряков. Это позволит сделать здания и сооружения независимыми от внешних источников энергии.
Данное открытие - важный шаг вперед в разработке компактных и дешевых систем аккумулирования энергии, что имеет большое значение для развития возобновляемой энергетики.
Таким образом, обычный строительный материал - цемент - теперь может быть превращен в эффективное средство хранения энергии. Это стало возможным благодаря добавлению всего 3-4% графитовой пыли, которая образует внутри бетона проводящую сеть. Данная технология открывает новые возможности для развития компактных и дешевых систем аккумулирования возобновляемой энергии.