Аккумуляторы больше не нужны: ученые придумали неожиданный способ хранения энергии
Массачусетский технологический институт планирует использовать энергетический цемент для постройки домов, чтобы накапливать солнечную энергию.
Объединив цемент с проводящей сажей, исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) создали твердый материал, способный сохранять энергию без проводов и аккумуляторов. Подробности рассказало издание Interesting Еngineering.
Ученые использовали три легкодоступных ингредиента — цемент, воду и похожее на сажу вещество, называемое "черным углеродом" (carbon black). В итоге они получили энергосберегающий бетон, из которого сделали суперконденсатор. В ходе тестов с его помощью удалось передать электричество светодиоду. Хотя такой суперконденсатор не является полной заменой традиционным батареям, он может изменить наш подход к хранению энергии, уверены разработчики.
Полученный экспертами материал пронизан микроскопическими путями, через которые проходит электричество. Эти каналы позволяют суперконденсатору быстро накапливать большое количество энергии, что делает его идеальным для улавливания избыточной энергии из возобновляемых источников, таких как солнце и ветер. Из такого материала можно построить дом, работающий от солнечных батарей. Жильцы смогут использовать солнечную энергию в течение дня, а энергию, накопленную, например, в фундаменте — в ночное время.
Способность быстро улавливать и высвобождать энергию особенно ценна для непостоянных возобновляемых источников. В отличие от Солнца, которое не всегда светит, или ветра, который не всегда дует, солнечные и ветряные электростанции производят электроэнергию, которая пропадает зря, если ее не хранить. Традиционные батареи, основанные на таких материалах, как литий, создают экологические проблемы и имеют проблемы в цепочке поставок. А углеродно-цементные суперконденсаторы MIT могут стать альтернативой, поглощая избыточную энергию и при необходимости возвращая ее обратно в сеть.
Потенциально применять технологию можно не только для постройки частных домов, но и к прокладыванию дорог, оснащенных суперконденсаторами, которые будут заряжать электромобили по беспроводной сети во время движения. Кроме того, самые разные здания могут быть построены на энергоаккумулирующих фундаментах.
Однако существуют и определенные проблемы. Бетонные суперконденсаторы в настоящее время быстро разряжаются, что делает их непригодными для приложений, требующих стабильной выходной мощности. Кроме того, производство цемента негативно влияет на окружающую среду. Поэтому необходимы дополнительные исследования для решения проблем масштабирования этой технологии и смягчения ее воздействия на экологию.
Ранее мы писали о том, что создана самая эффективная солнечная панель. Фотоэлемент от компании Jinko Solar может преобразовывать в электричество около трети поступающей солнечной энергии, однако у экспертов есть вопросы по поводу стоимости и долговечности батарей с такими ячейками.