Tehnologija

Otkriven supercement koji bi svaku kuću mogao pretvoriti u ogromnu bateriju


Beton je vjerovatno najkorišteniji građevinski materijal na svijetu i uz malo dorade, mogao bi svaku kuću snabdijevati strujom!

Na laboratorijskoj katedri u Kembridžu u američkoj državi Masačusets, bio je položen uglačan blok od crno obojenog kablovima isprepletenog betona u tečnom stanju. Na prvi pogled, beton nije imao nikakvu primjenu, ali kada je Damijen Stefanjuk uključio prekidač, LED svjetla pričvršćena za betonske blokove počela su svijetliti.

– Prvo ni sam nisam vjerovao. Pretpostavio sam da ih nisam isključio sa vanjskog izvora napajanja, pa su počela svijetliti. Bio je predivan dan. Pozvali smo ostale studente i profesore da se uvjere u to jer u početku nisu vjerovali da je to moguće – rekao je Stefanjuk kada je objasnio kako su se LED svjetla uključila.

Zašto je ovaj beton tako važan?

Vjerovatno zato što taj bezopasni, tamni komad betona možda predstavlja budućnost skladištenja električne energije.

Sponzorisano

Obećanja o obnovljivim izvorima energije najčešće uključuju čistu energiju dobijenu od sunca, vjetra i mora, ali sunce ne sija uvijek u pojedinim predjelima, kao što ni vjetar ne duva uvijek, odnosno more se ne talasa intenzivno.

Ukratko, riječ je o sporadičnim izvorima energije koji mogu biti problem u današnjem svijetu gladnom struje.

To znači da trebamo skladištiti električnu energiju u baterijama koje zavise od materijala kao što je litijum, kojeg ima mnogo manje nego što će ga biti potrebno.

Naime, na Zemlji trenutno postoji 101 aktivan rudnik litijuma i malo je vjerovatno da će moći podmiriti sve veće potrebe. Osim toga, rudarenje litijima zahtijeva mnogo energije i vode, što dodatno smanjuje prednosti prelaska na obnovljive izvore energije. Takođe, proces ekstrakcije litijuma često uključuje oslobađanje toksičnih hemikalija u lokalne pumpne stanice za vodu.

A rješenje bi mogao biti Stefanjuk, odnosno njegov beton. On i kolege iz američkog MIT-a uspjeli su napraviti uređaj za skladištenje energije nazvan superkondenzator od tri osnovna, jeftina materijala – vode, cementa i industrijske čađi, popularno nazvane carbon black.

Superkondenzatori su veoma efikasni za skladištenje energije, ali se prilično razlikuju od baterija.

Naime, pune se mnogo brže od litijum-jonskih baterija i njihove performanse opadaju mnogo sporije.

Slično tome, superkondenzatori oslobađaju svoju uskladištenu energiju mnogo brže, tako da ne bi bili dobri za napajanje mobilnih telefona, laptopova ili električnih vozila koja zahtijevaju stabilno snabdijevanje energijom tokom dužeg vremenskog perioda.

Ali Stefanjuk vjeruje da bi ugljen-cementni superkondenzatori mogli u velikoj mjeri doprinijeti dekarbonizaciji svjetske ekonomije i, ako se riješi problem veličine, biti rješenje za skladištenje obnovljive energije.

Jedna od primjena mogla bi biti izgradnja puteva koji skladište solarnu energiju, koja bi se potom koristila za bežično punjenje automobila koji je koriste. Brzo oslobađanje energije iz superkondenzatora omogućilo bi brzo punjenje baterija u električnim vozilima.

Druga moguća primjena je upotreba betona za temelje kuće u kojoj bi se skladištila energija, odnosno, kako Stefanjuk navodi, “imali bi zidove ili temelje ili noseće zidove koji bi podržavali zgradu, ali i skladištili energiju u sebe“.

Međutim, tehnologija je još uvijek u povojima i trenutno betonski superkondenzator može skladištiti nešto manje od 300 vat-časova po kvadratnom metru, što je dovoljno da LED sijalica od 10 vati ostane upaljena 30 sati.

Superkondenzator radi zahvaljujući neobičnom svojstvu industrijske čađi, a to je njegova visoka provodljivost, odnosno kada se čađ pomiješa sa cementom i vodom, stvara se beton protkan provodljivim materijalom koji podsjeća na razgranate, sitne korijene.

Kondenzatori su napravljeni od dvije provodne ploče sa membranom između njih. Obje ploče su napravljene od karbon-blek cementa i prethodno su natopljene elektrolitičkom soli, odnosno kalijum-hloridom.

Propuštanjem struje kroz ploče natopljene solju, pozitivno naelektrisane ploče privlače negativno naelektrisane ione iz kalijum-hlorida. A pošto membrana sprječava razmjenu naelektrisanih jona između ploča, odvajanje naelektrisanja stvara električno polje. Pored toga, pošto superkondenzatori mogu vrlo brzo skladištiti velike količine naelektrisanja, bili bi veoma korisni za skladištenje viška energije koju generišu sporadični obnovljivi izvori kao što su vjetar i sunce, koji bi rasteretili električnu mrežu kada nema vjetra ili sunčeve svjetlosti.

Međutim, superkondenzatori nisu savršeni jer prebrzo oslobađaju uskladištenu struju i nisu dobro rješenje za ravnomjernu proizvodnju energije potrebnu za napajanje kuće tokom cijelog dana.

Pored toga, iako bi ugljen-cementni superkondenzatori mogli ublažiti zavisnost od litijuma, treba istaći da je proizvodnja cementa odgovorna za pet do osam posto emisije ugljen-dioksida u svijetu, a ugljeni-cement potreban za proizvodnju superkondenzatora mora biti svježe proizveden, odnosno postojeći cement se ne bi mogao naknadno oblagati njim.

Ali, za sada se čini da je to obećavajuća inovacija sa mnogo potencijalnih primjena, kao i alat koji bi mogao značajno olakšati prelazak na čistiju, održiviju budućnost.

Poslovni dnevnik

Besplatnu Android aplikaciju portala SrpskaCafe preuzmite ovdje.


Možda vas zanima

Google najavio besplatan uvid u dark web: Jesu li vaši podaci tamo?

DB

Kako sedam dana pauze od društvenih mreža može pomoći djevojkama?

DB

Notepad dobio bitna poboljšanja nakon 40 godina

DB

Sve više zahtjeva protiv zabrane benzinaca i dizelaša u Evropi

DB

Kako nastaju superćelijske oluje?

DB

Steve za PM – AI kandidat za poslanika u Velikoj Britaniji

DB

1 komentar

šetač Ponedjeljak, 24.06.2024., 09:04 at 9:04 am

Samo postavljaju se pitanja: “Da li će i kako će čovjek živjeti u toj novoj ČISTIJOJ i ODRŽIVOJ BUDUĆNOSTI”?

Odgovor

Predaj komentar

Komentari odražavaju stavove njihovih autora, ne i stavove portala srpskacafe.com. Molimo sve korisnike da se suzdrže od vrijeđanja, psovanja i vulgarnog izražavanja. Zadržavamo pravo da obrišemo komentar bez prethodne najave i objašnjenja.

Ova stranica koristi kolačiće kako bi osigurali bolje korisničko iskustvo. Nastavkom korištenja pretpostavićemo da ste saglasni sa primanjem kolačića. Prihvati Pročitaj više