Исследователи из Массачусетского технологического института превратили бетон в суперконденсатор с помощью одной простой добавки — сажи. Она добавляется в цемент в процессе замешивания бетона. После отвердевания получается углеродный электрод колоссальной площади, из которого можно сделать суперконденсатор. Это позволит накапливать электрическую энергию в фундаменте, стенах и других конструкциях из бетона.
Источник изображения: MIT
Новая разработка может сделать накопитель энергии неотъемлемым элементом архитектуры. Главное, что это довольно просто, хотя вопросы изготовления, эксплуатации и безопасности подобных накопителей — это пока чистый лист. Идея базируется на том, что в процессе замешивания раствора вода распределяет углеродный материал (сажу или что-то подобное) по объёму бетона в виде разветвлённых потоков от более широких к узким.
После застывания смеси в ней формируется токопроводящий электрод большой площади. Для превращения его в суперконденсатор необходимо два таких электрода, разделённых перегородкой или расстоянием. Также всё это изделие необходимо пропитать (погрузить) в обычный электролит, например, в раствор хлорида калия.
По подсчётам учёных, ёмкость такого элемента составит 10 кВт·ч для 43 м3 бетона. Это примерный объём бетона для среднего в США частного дома с подъездными дорожками и гаражами. Запасённой таким образом энергии может хватить на ночь обслуживания электричеством, что в дополнение к солнечной ферме на крыше может сделать получение энергии условно бесплатным мероприятием.
Одно из полезнейших свойств разработки — это её неограниченное масштабирование. Для опытов учёные сделали крошечные 1-В батарейки-пуговички, три из которых при последовательном подключении запитали светодиод. Для использования в промышленности или в быту можно залить батарею большего объёма. Например, для этого можно заменить фундаменты под рекламными щитами или под ветряными электростанциями. Бетон применяется повсеместно и в огромных количествах. Главное в процессе его замены на аккумулирующий состав не промахнуться с надёжностью, ведь добавки снижают его прочность.
Источник:
