Energiatároló szuperbeton

Eddig a cementes készülékek kicsik, csak akkorák voltak, hogy néhány LED-es izzót tápláljanak. De már folynak az erőfeszítések a méretük növelésére.

A probléma az, hogy a cement, a beton elsődleges összetevője, általában rossz elektromos vezető. Így az elmúlt években több csoport is készített szerkezeti szuperkondenzátorokat úgy, hogy a cementet erősen vezetőképes formájú szénnel, például grafénnel vagy szén nanocsövekkel keverik össze. Bár ezek jól teljesítenek, az összetevőket drágák és nehéz előállítani a cementiparban használt hatalmas mennyiségben – jegyzi meg Franz-Josef Ulm, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) építőmérnöke.

Most a kutatók új módszert dolgoztak ki az elektromosság cementben történő tárolására, olcsó és bőségesen rendelkezésre álló anyagok felhasználásával.

Olcsóbb alternatívát keresve Ulm és munkatársai a korom ősrégi formája felé fordultak, amelyet az ókor óta használtak fekete pigmentként. Olcsó és világszerte nagy mennyiségben előforduló korom is nagyon vezetőképes.

„A leggyakrabban használt ember alkotta anyagot, a betont kombináljuk korommal, amely annyira ismert történelmi matéria, hogy még a Holt-tengeri tekercseket is ilyennel írták” – nyilatkozta az Independetnek Admir Masic, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) professzora azután, hogy hétfőn a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban megjelent a kutatócsoportja által kifejlesztett skálázható szuperkondenzátort bemutató tanulmány.

Az MIT hétfői sajtóközleménye szerint a kutatócsoport által kifejlesztett új szuperkondenzátorok kulcsa egy új módszer, amellyel a még folyékony betonban fraktálszerű vezetékhálózatot alakítanak ki koromból, amely megszilárdulva kis térfogaton is hatalmas felületet alkotva elektródaként szolgál. A speciális eljárással létrehozott, a legegyszerűbb elektrolitokkal, például kálium-kloriddal turbósított matéria megfelelő szigeteléssel ellátva nagy kapacitású energiatárolóként működik.

A rendszert kifejlesztő MIT-kutatók szerint szuperkondenzátorukat be lehet építeni egy ház betonalapzatába, ahol egy teljes napra elegendő energiát tárolhatna, miközben az alapzat költségeit alig (vagy egyáltalán nem) növelné, és továbbra is biztosítaná a szükséges szerkezeti szilárdságot. De, mint írják, az elektromos hajtásláncú járműveket érintés nélkül töltő úttest is kialakítható az általuk fejlesztett szuperbetonból.

Ha a koromcementet 45 köbméter térfogatú beton készítésére használnák – nagyjából annyit, mint egy normál otthon alapozásánál –, akkor 10 kilowattóra energiát tárolhatna, ami egy átlagos háztartás napi energiaellátására elegendő.

Admir Masic, az MIT vegyésze és egy tanulmány társszerzője azáltal, hogy a drágább akkumulátorok helyett olcsóbb alternatívát kínál, az elektromos cement megfizethetőbbé teheti a megújuló energia tárolását a fejlődő országok számára. „Ezzel a világ bármely pontján elérhető áron új energiatárolási teret kapunk.”