La batería de concreto del MIT puede suministrar energía desde los edificios
Los científicos del MIT desarrollan carbono que conduzca electrones Concretouna especie de cemento que puede almacenar y liberar electricidad como baterías. Dirigido a edificios, aceras y otra infraestructura, el material que libera la energía está hecho de cuatro ingredientes principales: cemento, agua, negro de carbono ultra fino y electrolitos. Las estrellas principales son el negro de carbono y los electrolitos. Para los primeros, sus partículas muy pequeñas pueden formar un nanonetwork conductor dentro del concreto, lo que permite que la electricidad se mueva a través del material.
Para este último, son sustancias que transportan carga eléctrica. Cuando estos se mezclan con cemento y agua, crean un tipo de concreto que puede contener y devolver energía eléctrica, como un supercondensador o baterías grandes. Si bien el proyecto no puede almacenar tanta energía como las baterías normales, tiene un beneficio importante: se puede construir directamente en estructuras, lo que significa que puede usarse o infundir en paredes, pisos, pavimentos y puentes para que puedan almacenar y suministrar energía directamente a las líneas eléctricas. La batería de concreto del MIT muestra un futuro en el que el material puede integrarse en carreteras o áreas de estacionamiento para cargar vehículos eléctricos directamente, o para casas fuera de la red que no necesitan energía externa.
Todas las imágenes cortesía del MIT EC³ Hub, a menos que se indique lo contrario
Las sales de amonio aumentan la alimentación suministrada en un día
Para producir la batería de concreto, el MIT científicos tener estudió Cómo el negro de carbono y los electrolitos interactúan dentro del concreto. Utilizan un método llamado Tomografía FIB-SEM, que combina haces de iones enfocados y microscopios electrónicos de barrido, para eliminar y escanear capas delgadas del concreto y construir una imagen 3D del trabajo de nanonet. Las imágenes muestran que las partículas de carbono forman una estructura similar a la web que rodea pequeños agujeros dentro del concreto, ayudando al electrolito a extenderse a través del material y facilitando el flujo de corriente.
Una vez que el equipo entendió que así es como funciona la red, probó diferentes electrolitos. Descubrieron que varios tipos podían funcionar, incluidos electrolitos orgánicos e incluso agua de mar. En lugar de hacer el concreto primero y luego remojarlo en electrolito, los investigadores mezclaron el electrolito directamente en el agua antes de verter el concreto para que el electrolito pudiera extenderse uniformemente a través de la mezcla y el equipo pudiera hacer capas más gruesas que almacenen más energía. Descubrieron que la mejor fórmula provenía de una mezcla que usaba sales de amonio cuaternario (comunes en desinfectantes) y acetonitrilo. Esta versión podría almacenar más de dos kilovatios-hora de energía por metro cúbico de concreto, que es la energía que necesita un refrigerador doméstico en un día.
Un prototipo basado en la batería de concreto para mostrar cómo el negro de carbono y los electrolitos suministran energía
La batería de concreto por MIT puede ayudar a almacenar energía renovable
El equipo del MIT ya ha demostrado el concepto de su batería de concreto utilizando un pequeño arco. Puede soportar el peso y alimentar una pequeña luz LED usando su energía almacenada, y cuando se agrega más peso, la luz parpadea, lo que demuestra que el material también podría funcionar como un sistema de autocontrol. En grandes estructuras, esto puede significar que los cambios en el flujo eléctrico podrían revelar cuánto estrés o daño está experimentando un edificio.
El equipo también señala que el concreto de carbono que conduce a electrones puede ayudar a almacenar energía renovable. Los paneles solares producen energía solo a la luz solar, por lo que se necesita energía almacenada por la noche o en días nublados. Los edificios hechos con la batería de concreto del MIT pueden recolectar y almacenar energía solar durante el día y liberarla más tarde cuando sea necesario. La investigación fue desarrollada por el MIT Ec³ Hub y el MIT Concrete Sostenity Hub y dirigido por el Profesor Admir Masic, junto con Damian Stefaniuk, Franz-Josef Ulm y James Weaver.
El proyecto se puede construir directamente en estructuras para la potencia directa de las paredes | imaginar Magda Ehlersa través de Pexels
El material está hecho de cemento, agua, negro de carbono y electrolitos | imaginar Jan van der Wolfa través de Pexels
Los científicos del MIT desarrollan concreto que puede almacenar y liberar energía como baterías | imagen Hilary Halliwella través de Pexels
Información del proyecto:
nombre: Supercondensadores de alta densidad de energía -densidad para el almacenamiento de energía arquitectónica
equipo: Damian Stefaniuk, James C. Weaver, Franz-Josef Ulm, Admir Masic
estudiar: aquí
