Supercondensadores. En una exploración revolucionaria de soluciones innovadoras de almacenamiento de energía, investigadores del MIT han revelado una revelación sorprendente: el potencial de aprovechar dos materiales hechos por el hombre ubicuos, cemento y negro de carbono. Esta dinámica pareja tiene la clave para desbloquear un sistema de almacenamiento de energía revolucionario y rentable, abriendo el camino a un futuro en el que la energía sostenible se aproveche a través de medios ingeniosos.

El equipo publicó sus hallazgos en la revista PNAS, revelando que la combinación de cemento y negro de carbono con agua puede producir un supercondensador capaz de almacenar energía eléctrica. Este artículo profundizará en los emocionantes hallazgos del equipo y las implicaciones de este descubrimiento transformador, arrojando luz sobre la fusión de la ciencia y la practicidad que podría remodelar el panorama energético.

Supercapacitadores a Base de Cemento En el ámbito del almacenamiento de energía, los supercondensadores son sistemas electroquímicos notables que combinan altas densidades de potencia y una eficiencia notable en la liberación de energía.

Al igual que los condensadores estándar, los supercondensadores constan de dos placas eléctricamente conductoras separadas por una membrana cuando se colocan en un electrolito. Por lo general, estas placas conductoras son las que impulsan las capacidades de almacenamiento de energía de los condensadores y los supercondensadores, ya que cada una de estas placas mantiene una carga durante un período prolongado de tiempo que puede liberarse cuando se requiere.

Lo que hace único al nuevo supercondensador desarrollado por el equipo del MIT es el hecho de que el material a base de cemento y negro de carbono tiene una superficie excepcionalmente alta debido a su densidad.

Para producir dicho material denso, el equipo experimentó agregando negro de carbono, un conductor bien conocido, a una mezcla de cemento con agua. Una vez que los ingredientes se combinaron, dejaron que la mezcla se endureciera. La introducción de agua fomentó la formación natural de una red rizomática porosa en toda la estructura a medida que reaccionaba con el cemento. El negro de carbono luego se desplazó a estos espacios para crear estructuras similares a cables a medida que el cemento se solidificaba.

Este logro revolucionario promete redefinir los paradigmas de almacenamiento de energía, abriendo caminos hacia soluciones de energía sostenible y eficiente.

Multifuncionalidad para el Futuro El supercondensador del MIT, hecho de cemento con negro de carbono, cuenta con una capacidad de almacenamiento de energía notable y capacidades de descarga a alta velocidad impresionantes, al tiempo que demuestra autosemejanza. Este material notable abre un mundo de posibilidades, que van desde carreteras preparadas para la carga de vehículos eléctricos hasta la creación de residencias energéticamente eficientes y refugios autosuficientes.

Como se describe en la investigación, utilizando aproximadamente 45 metros cúbicos de cemento infundido con negro de carbono permite el almacenamiento de aproximadamente 10 kilovatios-hora de energía, equivalente al consumo promedio diario de un hogar en los Estados Unidos.

Sin embargo, aumentar la capacidad de almacenamiento de energía del material puede tener un impacto en la robustez estructural del material. Si bien esto sería de poca preocupación en una aplicación que no requiera una integridad estructural sólida, el equipo descubrió que una mezcla que contenía un 10 por ciento de negro de carbono era el «punto óptimo» si el material se iba a utilizar como base en un edificio o en las partes estructurales de una turbina eólica.

Además de su capacidad para almacenar energía, la misma mezcla de cemento se puede utilizar como sistema de calefacción simplemente aplicando electricidad al cemento con carbono. El equipo del MIT también tiene confianza en la escalabilidad del material, dado que la capacidad de almacenamiento de energía está relacionada con el volumen de electrodos en cualquier configuración dada.

Puedes ir desde electrodos de 1 milímetro de grosor hasta electrodos de 1 metro de grosor, y al hacerlo, básicamente puedes aumentar la capacidad de almacenamiento de energía desde encender un LED durante unos segundos hasta alimentar una casa entera.

Conclusión A medida que el ámbito del almacenamiento de energía continúa evolucionando, el descubrimiento revolucionario de supercondensadores a base de cemento muestra el poder transformador de la innovación. Este descubrimiento no solo promete remodelar nuestro panorama energético, sino que también invita a individuos, comunidades e industrias a participar activamente en la transición hacia un futuro más sostenible, ofreciendo «una nueva forma de mirar hacia el futuro del cemento como parte de la transición energética».

Fuente:

MIT

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