Científicos estadounidenses han creado un nuevo dispositivo capaz de almacenar grandes cantidades de energía renovable de forma barata y escalable.
Fabricado con materiales disponibles en abundancia, como cemento, agua y negro humo (un material similar al carbón vegetal en polvo), el llamado dispositivo supercondensador es una alternativa a las baterías que podría almacenar grandes cantidades de electricidad para diversas aplicaciones.
Por ejemplo, podría incorporarse a los cimientos de hormigón de una casa para almacenar la energía de un día entero sin que ello supusiera un costo adicional para los cimientos ni afectara a la integridad estructural de la casa.
Los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), que desarrollaron el dispositivo, también dijeron que el supercondensador podría utilizarse en forma de carretera de hormigón que algún día podría recargar sin contacto los vehículos eléctricos que circulen por ella.
El cemento, el negro humo y el agua son algunos de los materiales más omnipresentes en nuestro mundo actual. La clave de los supercondensadores desarrollados por este equipo es un método de producción de un material a base de cemento con una superficie interna extremadamente alta que favorece la conductividad.
Este material -cemento mezclado con negro de humo altamente conductor- se mezcla con agua y se deja endurecer. Según los científicos, el agua forma de forma natural una red ramificada de aberturas dentro de la estructura al reaccionar con el cemento, y el carbono migra a estos espacios para formar estructuras similares a alambres dentro del cemento endurecido.
De este modo, se crean estructuras fractales con ramificaciones que permiten una superficie extremadamente grande dentro de un volumen relativamente pequeño. A continuación, el material se sumerge en un electrolito, como el cloruro potásico, que proporciona las partículas cargadas.
«El material es fascinante porque combina el material más utilizado por el hombre en el mundo, el cemento, con negro de humo, un material muy conocido históricamente: con él se escribieron los Rollos del Mar Muerto», explica Admir Masic, profesor del MIT y coautor del artículo.
«Tenemos estos materiales de al menos dos milenios de antigüedad que, al combinarlos de una manera específica, dan lugar a un nanocompuesto conductor, y ahí es cuando las cosas se ponen realmente interesantes».
Sin embargo, existe un equilibrio entre la capacidad de almacenamiento del material y su resistencia estructural. Aunque añadir más negro de humo aumenta la capacidad del supercondensador, también reduce la resistencia del hormigón. El equipo encontró un «punto óptimo» en torno a 10 puntos porcentuales de negro de humo.
El estudio se publicó recientemente, en la revista PNAS.
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