«Электрифицированный цемент» может превратить фундаменты зданий в гигантские батареи

Ученые Массачусетского технологического института (MIT) сделали революционное открытие, которое может изменить способ хранения возобновляемой энергии. Соединив цемент, воду и технический углерод, исследователи создали проводящий нанокомпозит, способный работать в качестве суперконденсатора. Этот электрифицированный цемент способен превратить фундаменты зданий и дороги в массивные аккумуляторы, накапливающие и высвобождающие электрическую энергию гораздо быстрее, чем традиционные батареи.

Идея этой инновации заключается в том, чтобы использовать самый распространенный материал, созданный человеком, - цемент - и соединить его с сажей, древним материалом, который используется уже много веков. Сажа обладает уникальным свойством - она образует в цементе усики, напоминающие провода и повышающие электропроводность. При добавлении стандартного электролита модифицированный цемент превращается в суперконденсатор, способный накапливать и отдавать энергию.

В настоящее время цементные конденсаторы имеют относительно небольшие размеры, их мощности достаточно для того, чтобы зажечь несколько светодиодных лампочек. Однако используемые материалы недороги и легкодоступны, что делает возможным их масштабирование. Следующий шаг исследователей - создание устройства размером с автомобильный аккумулятор.

Потенциальные возможности применения этой технологии огромны. Дом с фундаментом из суперконденсаторного цемента может накапливать энергию, достаточную для питания всего дома в течение суток, используя возобновляемые источники энергии, такие как солнце или ветер. Кроме того, эта смесь может использоваться на дорогах для питания электромобилей при движении по ним.

Исследователи представляют себе будущее, в котором эти суперконденсаторы, похожие на структурный бетон, будут использоваться для хранения объемной энергии в жилых и промышленных помещениях. Это открытие может изменить наши представления о способах хранения и использования энергии - от энергоактивных убежищ до самозаряжающихся дорог для электромобилей.

Адмир Масич, материаловед из Массачусетского технологического института, так комментирует значение этого открытия: "У вас есть материалы, возраст которых составляет не менее двух тысячелетий, и при их соединении определенным образом вы получаете проводящий нанокомпозит, и вот тогда все становится по-настоящему интересным".

Результаты этого исследования опубликованы в журнале PNAS.