Marika Hlaváčová 
Vědci pracují posledních několik let Zvyšování betonu – Pravděpodobně nejběžnější stavební materiál na planetě – pro ukládání energie. To zahrnuje vědci z Massachusetts Institute of Technology (MIT), kteří našli způsob, jak kombinovat cement, vodu a na uhlíkovou černou, aby vytvořili „superkondenzátor“ pro tento účel zpět v roce 2023.
Nyní rozšířili úložnou kapacitu téměř 10krát, což znamená, že se blížíme ke zdvojnásobení betonu jako baterie velikosti budovy.
Tento elektronový vodivý uhlíkový beton nebo EC3 (vyslovený „EC-Cubed“) může držet dostatek energie, aby vyhovoval denním potřebám průměrného domu v pouhých 5 metrech krychlových, nebo asi objem typické suterénní stěny.
To je z 45 metrů krychlových, které by předchozí verze tohoto multifunkčního materiálu obsadila, aby v roce 2023 uložila stejné množství energie. Dalším způsobem, jak se na něj podívat, je kubický metr této aktualizované EC3 – zhruba velikost chladničky – může ukládat více než 2 kWh energie, což je dost pro provoz skutečné chladničky na den.
Dříve tým MIT vytvořil EC3 prvním vyléčením betonové směsi s vysoce vodivou uhlíkovou černou, cementovým práškem a vodou; Tento materiál je pak namočen do elektrolytu, jako je chlorid draselný, který poskytuje nabité částice, které se hromadí na uhlíkových strukturách. Dvě elektrody vyrobené z tohoto speciálního betonu, oddělené tenkým prostorem nebo izolační vrstvou, tvoří superkondenzátor, který může ukládat energii.
Obrázek s laskavým svolením rozbočovače MIT ec³, z papíru PNAS
Aby se zlepšila hustota energie EC3, použil tým 3D zobrazovací metodu s vysokým rozlišením nazývanou tomografií FIB-SEM, aby nejprve porozuměl fungování nanokarbonové černé sítě uvnitř materiálu. Vědci pak experimentovali s řadou různých elektrolytů, aby našli životaschopné kandidáty pro EC3, jakož i se silnějšími elektrodami, které by mohly ukládat více energie než dříve a nevyžadují kroky po léčbě. Přistáli na organických elektrolytech, které kombinovaly kvartérní amonné soli s běžnou vodivou kapalinou zvanou acetonitril.
Vědci – většina z nich je součástí, inspirovali starověkou římskou architekturou Vyhrazený výzkumný centrum EC3 na MIT -Postavil modelovou velikost oblouku, který demonstruje strukturální nosnost a skladování energie EC3. Pohánělo LED světlo, fungující na 9 V. Můžete jej vidět v horní části tohoto článku.
Zajímavé je také, že když bylo přidáno zatížení k stresu oblouku, světlo blikalo. „Může zde existovat určitá kapacita monitorování,“ vysvětlil Admir Masic, hlavní autor nové studie, že objevil se v PNAS minulý týdena spoluzakladatel Hub EC3 na MIT. „Pokud si vzpomeneme na oblouk EC3 v architektonickém měřítku, jeho výstup může kolísat, když je ovlivněn stresorem, jako je vysoké větry. Můžeme to použít jako signál, kdy a do jaké míry je struktura namáhána, nebo monitorovat jeho celkové zdraví v reálném čase.“
Vytváření větších a rozmanitějších typů baterií je důležité pro budoucnost, která se spoléhá na čistou energii, protože potřebujeme různé způsoby, jak zachytit a uvolnit energii, která se vyrábí, pouze když slunce září nebo větry fouká.
Obrázek s laskavým svolením rozbočovače MIT ec³
Tým uznává, že zatímco většina komerčních baterií je mnohem hustší než EC3, je to jako první kroky k přepracování všudypřítomného materiálu a díky tomu, že je mnohem užitečnější.
Zdroj: MIT News
