Cementowe baterie. Czeka nas rewolucja w magazynowaniu energii?
Od wieków znana jest technologia, która umożliwia przechowywanie energii z odnawialnych źródeł w strukturze budynków. Naukowcy pracują nad tym, aby w przyszłości budynki mieszkalne mogły autonomicznie magazynować energię elektryczną, eliminując konieczność korzystania z zewnętrznych magazynów.
W centrum uwagi badaczy znalazła się mieszanka używana od starożytności – cement, woda, sól i sadza. Ta sprawdzona formuła, od lat stosowana do tworzenia trwałych zapraw, podobnych do współczesnych betonów, ponownie stała się tematem badań. Okazuje się, że te same materiały mogą posłużyć do budowy domów, które magazynują energię elektryczną w murach i mogą działać jak cementowe baterie.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Czy warto kupić słuchawki Technics EAH-AZ80?
Jak magazynować energię z OZE?
W badaniach opublikowanych w Proceedings of the National Academy of Sciences skoncentrowano się na metodach efektywnego magazynowania energii z odnawialnych źródeł. Mimo że są one przyjazne dla środowiska, ich stabilności nadal brakuje. Energia pochodząca z fotowoltaiki jest wytwarzana w dużych ilościach podczas słonecznych dni, ale w pochmurne dni jej ilość maleje. Podobnie, wiatraki działają optymalnie tylko w odpowiednich warunkach atmosferycznych.
Najbardziej sensownym wyjściem z problemu nadwyżek energii w okresach produkcyjnych i braku w innych okresach jest posiadanie wewnętrznych magazynów energii. Niestety, obecne rozwiązania oparte na akumulatorach są kosztowne z racji użycia rzadkich materiałów. Nawet te wykonane ze zużytych baterii samochodów elektrycznych pozostają drogimi i nie do końca ekologicznymi rozwiązaniami. W tym kontekście pojawia się innowacyjna propozycja badaczy z MIT (Massachusetts Institute of Technology).
Dom jako akumulator
Naukowcy z MIT doszli do wniosku, że cement zmieszany z sadzą może tworzyć superkondensator. Sadza, będąca produktem spalania biomasy, zawiera przewodzący węgiel. Połączenie cementu z wodą i sadzą pozwala na powstanie sieci przewodzącej dzięki interakcji węgla z kanałami wodnymi w cemencie.
Na tej zasadzie ściana z osadzonymi metalowymi płytkami staje się kondensatorem cementowym. Ładowanie powoduje, że jedna strona nabiera ładunku dodatniego, a druga ujemnego. Przepływ ładunków przez węglową sieć wytwarza prąd, z którego mogą korzystać domowe urządzenia. Alternatywnie, beton można nasączyć łatwo dostępnymi elektrolitami, jak chlorek potasu.
Choć na małą skalę to rozwiązanie przechowuje pewne ilości energii, w większych konstrukcjach jego możliwości są znacznie większe. Przy zastosowaniu w całym domu, taki system mógłby zgromadzić około 10 kWh energii, co otwiera interesujące perspektywy.
