Crean supercondensador que almacena energía a partir de cemento y carbón negro
Dos de los materiales históricos más omnipresentes de la humanidad, el cemento y el carbón negro, que se asemeja al carbón vegetal muy fino, pueden constituir la base de un novedoso sistema de almacenamiento de energía de bajo costo, según un nuevo estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
La tecnología podría facilitar el uso de fuentes de energía renovables, como la solar, la eólica y la mareomotriz, al permitir que las redes energéticas se mantengan estables, a pesar de las fluctuaciones en el suministro de energía renovable.
Los investigadores descubrieron que los dos materiales pueden combinarse con agua para fabricar un supercondensador, una alternativa a las baterías, que podría proporcionar almacenamiento de energía eléctrica.
Por ejemplo, los investigadores del MIT que desarrollaron el sistema afirman que su supercondensador podría incorporarse a los cimientos de hormigón de una casa, donde almacenaría la energía de un día entero, con un costo mínimo (o nulo) para los cimientos y la resistencia estructural necesaria.
Los investigadores también prevén una calzada de hormigón que permita recargar sin contacto los coches eléctricos que circulen por ella.
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Supercondensadores de energía
La innovadora tecnología fue publicada en la revista PNAS, en un artículo de los profesores del MIT, Franz-Josef Ulm, Admir Masic y Yang-Shao Horn, junto a otras cuatro personas del MIT y del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.
En principio, los condensadores son dispositivos muy sencillos, formados por dos placas conductoras de la electricidad sumergidas en un electrolito y separadas por una membrana. Cuando se aplica un voltaje a través del condensador, los iones cargados positivamente del electrolito se acumulan en la placa cargada negativamente, mientras que la placa cargada positivamente acumula iones cargados negativamente.
Los supercondensadores son simplemente condensadores que pueden almacenar cargas excepcionalmente grandes.
La clave de los nuevos supercondensadores desarrollados por el equipo radica en un método para producir un material a base de cemento con una superficie interna extremadamente alta, gracias a una densa red interconectada de material conductor dentro de su volumen.
El equipo calculó que un bloque de hormigón dopado con nanocarbono de 45 metros cúbicos de tamaño, equivalente a un cubo de unos 3,5 metros de diámetro, tendría capacidad suficiente para almacenar unos 10 kilovatios/hora de energía, lo que se considera el consumo medio diario de electricidad de un hogar.
Como el hormigón conservaría su resistencia, una casa con cimientos de este material podría almacenar la energía de un día producida por paneles solares o molinos de viento y utilizarla cuando fuera necesaria. Además, los supercondensadores pueden cargarse y descargarse mucho más rápidamente que las baterías.
«El material es fascinante porque tenemos el más utilizado por el hombre en el mundo, el cemento, combinado con carbón negro. Se trata de materiales de al menos dos milenios de antigüedad que, combinados de una forma específica, dan lugar a un nanocompuesto conductor, y ahí es donde las cosas se ponen realmente interesantes»
Admir Masic. investigador del MIT
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