Инженеры использовали распространенные и дешевые материалы для создания системы, которая может хранить большое количество энергии.
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) показали, что цемент и сажа могут служить основой для недорогой системы хранения энергии. С помощью этой технологии можно хранить электричество из возобновляемых источников — солнечных, ветровых и приливных электростанций.
Количество энергии, которую может хранить конденсатор, зависит от общей площади поверхности проводящих пластин. Инженеры разработали материал на основе цемента с чрезвычайно большой площадью внутренней поверхности из-за плотной взаимосвязанной сети проводящего материала.
Исследователи вводили сажу, обладающую высокой проводимостью, в бетонную смесь вместе с цементным порошком и водой и давали ему высохнуть. Вода при реакции с цементом образует разветвленную сеть отверстий внутри структуры, и углерод мигрирует в эти пространства, образуя проволочные структуры внутри затвердевшего цемента.
Они напоминают фракталы, в которых более крупные ответвления отрастают от более мелких до микроскопических масштабов. Эти «деревья» обеспечивают чрезвычайно большую площадь поверхности в пределах относительно небольшого объема. Готовый материал пропитывают стандартным электролитом, таким как хлорид калия. Исследователи обнаружили, что два электрода из этого материала, разделенные тонким изолирующим слоем, образуют очень мощный суперконденсатор.
Инженеры полагают, что такой суперконденсатор может быть встроен, например, в бетонный фундамент дома, где он сможет хранить энергию, поступающую от солнечных электростанций на крыше, чтобы использовать ее ночью. При этом стоимость строительства фундамента изменится незначительно. Другое возможно применение — бетонные дороги, которые будут заряжать электромобили.
Читать далее:
Анализ самого старого скелета в Бразилии показал, куда исчезли древние строители
Главную идею Эйнштейна хотят проверить еще раз: как это изменит физику
Распад суперконтинентов выносит алмазы на поверхность Земли
На обложке: художественная иллюстрация хранения энергии в материале из сажи и цемента. Изображение: MIT