© Згенеровано сервісом DALL-E на запит ZN.UA Розробка стає особливо актуальною в умовах дефіциту та вартості видобутку літію, який зараз широко використовується в батареях.
Учені з Массачусетського технологічного інституту (США) розробили новий вид цементу, який здатен накопичувати та віддавати електроенергію: вироби з нього, навіть такі великі як будинки та дороги, теоретично можна використовувати як «гігантські бетонні батареї», пише IFLScience.
Такий суперконденсатор вчені створили, об’єднавши воду, цемент та сажисту речовину під назвою технічний вуглець.
Корисні властивості матеріалу обумовлені особливою природою технічного вуглецю: він добре проводить електрику та відштовхує воду.
Дослідники кажуть, що їхній винахід – не лише величезний потенційний крок у глобальному переході до відновлюваних джерел енергії, але й істотна перевага перед традиційними батареями. Незважаючи на вуглецевий слід цементу, новий матеріал складається всього з трьох компонентів, дешевих і доступних, у той час як літій, на якому засновані стандартні батареї, майже вичерпаний і провокує великі обсяги викидів CO2: «особливо при видобуванні твердих порід, на кожну тонну видобутого літію у повітря викидається 15 тонн CO2», – зазначає кліматичний портал Массачусетського технологічного інституту.
«З огляду на широке використання бетону в усьому світі новий матеріал може стати дуже конкурентоспроможним і корисним для зберігання енергії», — сказав Даміан Стефанюк, один із команди винахідників.
Зберігати відновлювану енергію за допомогою нового матеріалу можна, наприклад, у складі доріг: автомагістралі можуть збирати сонячну енергію, а потім заряджати бездротовою мережею електромобілі, які проїжджають ними. Конденсатори вивільняють енергію набагато швидше, ніж звичайні батареї. Саме тому вони не такі вже й корисні для побутового зберігання енергії, незважаючи на наявність інших переваг, таких як більш висока ефективність і нижчий рівень зниження продуктивності, що робить їх майже ідеальними для збільшення потужності автомобілів під час руху.
Ще одна ідея – використовувати матеріал для будівництва будинків. Вчені порахували, що блок лише 45 кубічних метрів вуглецево-цементної суміші (для порівняння: в олімпійському басейні можна було б розмістити близько 55 таких блоків) зможе зберігати достатньо енергії, щоб забезпечити живленням середнє домашнє господарство в США.
“Оскільки бетон збереже свою міцність, будинок з фундаментом із цього матеріалу зможе зберігати денний запас енергії, що виробляється сонячними батареями або вітряками, і дозволить використовувати її в будь-який час”, – прогнозують вчені.
Раніше команда фізиків з Національного університету Ченг Кунг (Тайвань) зробила крок до розробки квантової батареї, експериментально продемонструвавши здатність квантового ландшафту зберігати та швидко передавати енергію.
