Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый тип бетона, который не только строит, но и «питает».
Материал, получивший название electron-conducting carbon concrete (ec3 — «и-си-куб»), сочетает цемент, воду, ультратонкий углеродный порошок и электролиты, создавая внутри бетонной структуры проводящую «наносеть». Такая особенность позволяет стенам, тротуарам и мостам накапливать и отдавать электрическую энергию, фактически превращаясь в гигантские батареи.
Как сообщили ученые, благодаря оптимизированным электролитам и улучшенной технологии производства, емкость последних суперконденсаторов ec3 увеличилась в 10 раз. Если в 2023 году для обеспечения энергии обычного дома требовалось около 45 кубометров ec3, то теперь та же задача решается всего с 5 кубометров — это примерно объем одной стены подвала.
Ключ к успеху — понимание структуры «наносети» внутри бетона. В MIT использовали томографию с фокусированным ионным пучком и сканирующей электронной микроскопией, чтобы увидеть, как углеродная сеть обволакивает поры бетона и позволяет электролиту проникать внутрь. Понимание этих процессов позволило подобрать новые электролиты, включая органические, что увеличило емкость хранения энергии. Один кубометр улучшенного ec3 способен хранить более 2 киловатт-часов энергии, достаточно, чтобы целый день питать холодильник.
Ранее ec3 уже применяли в Японии для обогрева тротуаров зимой. Следующие шаги — использование материала в дорогах, парковках и домах, которые могут работать полностью автономно, а также помощь в накоплении энергии для возобновляемых источников, например, солнечных батарей.
Фото: MIT
