Из цемента и углерода можно сделать новый суперконденсатор

Последние исследования Массачусетского технологического института (MIT) показывают, что цемент и углерод, два традиционных материала, могут стать базовыми материалами для новых и недорогих систем хранения энергии.Это открытие вызвало большой интерес ученых, поскольку новый суперконденсатор обещает радикально изменить способы хранения возобновляемых источников энергии, включая солнечную, ветровую и приливную энергию.

Результаты исследования были подробно изложены в статье, недавно опубликованной в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences»Исследователи создали уникальный электропроводящий наноструктурный композит, который использовался для создания этого нового суперконденсатора, впрыскивая в цемент черный уголь.Суперконденсатор может хранить электрическую энергию в бетонном фундаменте дома, чтобы хранить энергию, ежедневно производимую солнечными батареями или ветряными мельницами.Кроме того, ученые представили бетонные дороги, которые могут быть построены в будущем, чтобы обеспечить бесконтактную зарядку для электромобилей.

Способность такого конденсатора хранить энергию зависит от общей площади поверхности его проводящих пластин.Ключ к новому суперконденсатору, разработанному исследовательской группой, заключается в производстве твердого цементного материала с большой внутренней площадью поверхности, который содержит плотную, взаимосвязанную сеть электропроводящего углерода.Исследователи смешали высокопроводящий углеродный черный с порошком цемента и отвердели его, чтобы сформировать этот уникальный материал.

Согласно расчетам исследовательской группы, бетонного блока размером 45 кубических метров, содержащего наноуглеродную черту, хватит для хранения около 10 киловатт-часов электрической энергии, что обычно достаточно для удовлетворения среднего дневного потребления электроэнергии для домашнего хозяйства.Поскольку этот бетон все еще сохраняет определенную прочность, он может быть использован для хранения электрической энергии, вырабатываемой солнечными панелями или ветряными генераторами в течение дня, и может быстро заряжаться и разряжаться, что делает его идеальным вариантом для хранения прерывистого электричества.

Эта технология не только обладает огромным потенциалом в области инженерных инноваций, но и обеспечивает мощную поддержку для перехода от традиционных источников энергии к возобновляемым источникам энергии, таким как энергия ветра, солнца и прилива.Учитывая нестабильность производства электроэнергии из возобновляемых источников, эффективные программы хранения энергии имеют решающее значение для обеспечения надежного энергоснабжения.