Pridanie uhlíkových nanočastíc do cementu mení bežné domy na gigantické batérie

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Konštrukčný betón dokáže bezpečne ukladať elektrickú energiu vďaka vodivej vnútornej uhlíkovej mriežke.

• Revolučný prechod na tekuté organické elektrolyty zvýšil úložnú kapacitu materiálu až desaťnásobne.

• Pre energetickú sebestačnosť stavby postačuje objem bežnej betónovej nosnej steny.

Laboratórny tím vedcov pod vedením profesora Admira Masica dokázal trvalo integrovať sériu pokročilých nanomateriálov priamo do bežnej mokrej cementovej zmesi. Týmto cenovo dostupným technologickým procesom natrvalo premenili obyčajný stavebný blok na masívne a výkonné štrukturálne úložisko čistej elektrickej energie.

Základným kameňom inovácie je takzvaný superkondenzátorový betón, pracovne označovaný exkluzívnou skratkou ec3. V tejto zmesi je klasický stavebný cement, čistá voda a jemný čierny prášok z mikroskopických uhlíkových sadzí navždy spojený do unikátnej funkčnej štruktúry.

Aplikované mikroskopické uhlíkové častice s nanometrovými rozmermi vytvárajú vo vnútri husto porézneho betónu vodivú 3D mriežku umožňujúcu voľný a bleskový pohyb excitovaných elektrónov. Kľúčovým mechanizmom objavu je využitie prirodzenej vnútornej pórovitosti zatvrdnutého cementu, ktorá teraz elegantne slúži ako rezervoár pre aplikované kvapalné elektrolyty.

Obrovský rozdiel prichádza v samotnom skladovaní prúdu, keďže narozdiel od starých lítiovo-iónových batérií, ktoré sa spoliehajú na zdĺhavé a teplo produkujúce chemické reakcie, tento betón ukladá cennú energiu výlučne na princípe čistej elektrostatiky. Tento fyzikálny proces mu po nabití s radosťou dovoľuje energiu nielen pohlcovať z lokálnych solárnych panelov, ale ju aj bez zaváhania v zlomkoch milisekúnd znova prudko uvoľňovať.

A to všetko bez akéhokoľvek, čo i len mikroskopického mechanického narušenia masívnej nosnej konštrukcie budovy alebo cesty. Extrémne prúdová odozva superkondenzátora jednoznačne predurčuje tento inovatívny stavebný materiál na dokonalé vyrovnávanie okamžitých silových výkyvov vo veľkých priemyselných zónach a slnečných distribučných sieťach.

Na uloženie energie pre jeden dom úplne hravo stačí necelých päť kubických metrov tohto vylepšeného čierneho betónu. Táto hmota totiž bez najmenších bezpečnostných problémov spoľahlivo priestorovo zodpovedá iba jedinej bežnej nosnej stene nachádzajúcej sa niekde dole v chladnom suteréne stavby.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Premena obrovských más základných konštrukčných materiálov na masívne lokálne energetické úložiská rapídne zníži kritické náklady na drahú elektrickú stabilizáciu čoraz populárnejších obnoviteľných zdrojov.

Zdroj: geeky-gadgets.com foto: depositphotos.com