A beton akkumulátor tízszeres tárolókapacitást ér el: Épületek mint energiatárolók

A beton a világon a legszélesebb körben használt építőanyag. A jövőben nem csak univerzális építőanyagként szolgálhatna, hanem akkumulátorként energiát is tárolhatna. A Massachusettsi Műszaki Intézet (MIT) kutatói továbbfejlesztettek egy "betonakkumulátort", amely elektromos energiát tárol, és ugyanakkor szerkezetileg is rugalmas. Az eredményeket a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) című folyóiratban tették közzé.

Hogyan működik a beton akkumulátor

Ez a fajta akkumulátor cementből, vízből, ultrafinom koromból és elektrolitokból áll. Ezáltal a betonban egy vezető nanoszénhálózat jön létre. Admir Masic, a tanulmány vezető szerzője és az MIT EC³ Hub társigazgatója elmagyarázza:

Az új funkciók eléréséhez kulcsfontosságú annak megértése, hogy ezek az anyagok hogyan "rakják össze" magukat a nanoszintű skálán.

Ez a hálózat lehetővé teszi, hogy az elektrolitok behatoljanak a pórusokba és elősegítsék az áramáramlást.

Az energiasűrűség növelése

Kísérletek során az optimalizált elektrolitok segítségével a beton energiatárolási kapacitása megtízszereződött. Egy háztartás napi energiaszükségletének kielégítéséhez 2023-ban mintegy 45 köbméter betonra volt szükség. Ma már csak körülbelül 5 köbméter elegendő, ami egy pincefal térfogatához hasonlítható.

Damian Stefaniuk, a tanulmány vezető szerzője kifejtette:

Az ec3 ezen változatának egy köbmétere - körülbelül akkora, mint egy hűtőszekrény - több mint 2 kilowattóra energiát képes tárolni.

Ez nagyjából egy hűtőszekrény egy napi áramfogyasztásának felel meg.

Építészet és gyakorlati alkalmazások

A betonelemek közvetlenül beépíthetők olyan épületelemekbe, mint a falak, padlók vagy kupolák. A római építészet által inspirálva a kutatók egy olyan miniatűr boltívet építettek, amely saját terhelését hordozta, miközben egy LED-et is táplált. Masic elmagyarázza:

Itt egyfajta önellenőrző képesség is lehet.

A fényintenzitás a terheléstől függően változik, így valós időben lehet következtetéseket levonni a szerkezeti integritásról.

Kilátások

A betonelemek potenciális lehetőségeket kínálnak a parkolók, az utak és a part menti infrastruktúra számára. Ahogy Stefaniuk elmagyarázza:

Ezekkel a nagyobb energiasűrűségekkel és a szélesebb alkalmazási területen bizonyított értékkel most egy olyan erőteljes és rugalmas eszközzel rendelkezünk, amely segíthet a tartósan fennálló energetikai kihívások széles körének kezelésében.

A teherhordó építészetet energiatárolással kombinálja, és ezzel perspektívákat nyit a jövő fenntartható, multifunkcionális építése előtt.