Un nuovo tipo di cemento potrebbe trasformare le strade in batterie giganti


Gli ingegneri del MIT hanno sviluppato un supercondensatore per l’accumulo di energia da cemento, nerofumo e acqua, fornendo uno stoccaggio energetico economico e scalabile per le fonti energetiche rinnovabili.

Come funziona?

All’inizio degli anni ’20, un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha compiuto un passo avanti significativo combinando ingredienti semplici ma potenti: cemento, acqua e nerofumo.

Nel dettaglio, il cemento, il materiale da costruzione per eccellenza, costituisce la base del calcestruzzo, ampiamente utilizzato per la sua durabilità e versatilità. L'acqua è fondamentale per attivare la reazione chimica che permette al cemento di indurire e formare una matrice solida. IL carbone nero, noto per la sua conduttività elettrica e resistenza all'acqua, conferisce finalmente una dimensione unica al mix. Storicamente utilizzato in varie applicazioni, come l'inchiostro e persino i Rotoli del Mar Morto, il nero carbone è il materiale preferito proprietà elettriche avanzate.

L'innovazione sta nel modo in cui questi semplici componenti vengono combinati per formare un supercondensatore. Concretamente, questa miscela innovativa permette al nerofumo di riorganizzarsi in una rete di fili conduttivi all'interno della matrice cementizia. Questa struttura complessa dà il materiale finale proprietà elettriche ed energetiche superiori pur mantenendo la robustezza e la resistenza tipiche del calcestruzzo.

Questo dispositivo di accumulo di energia si comporterebbe come segue: come una batteria, ma con vantaggi distinti. A differenza delle batterie tradizionali che immagazzinano energia chimicamente, i supercondensatori immagazzinano energia elettricamente, consentendo loro di caricarsi e scaricarsi in modo rapido ed efficiente.

calcestruzzo cementizio
La produzione di cemento e calcestruzzo rappresenta l’8% delle emissioni globali di CO2, ovvero più di quattro miliardi di tonnellate. Crediti: Iryna Melnyk/istock

Implicazioni e potenziali applicazioni

Le implicazioni di questo Progresso tecnologico sono profondi e promettono di trasformare diversi aspetti della nostra energia e delle nostre infrastrutture urbane. Prima di tutto, questo supercondensatore utilizza materiali semplici, abbondanti ed economici. A differenza delle batterie standard che fanno affidamento in gran parte su metalli rari come il litio, la cui estrazione genera significative emissioni di CO2, questa tecnologia riduce significativamente l’impronta di carbonio associata alle tecnologie energetiche. Ciò rappresenta un passo avanti fondamentale verso un’economia più verde e sostenibile.

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Anche le potenziali applicazioni di questa innovazione sono vaste e varie. Integrando supercondensatori concreti nelle infrastrutture urbane, come edifici, ponti e strade, diventa possibile creare sistemi energetici distribuiti. Ad esempio, le strade pavimentate con questo calcestruzzo supercondensatore potrebbero non solo fungere da corsie di traffico, ma anche da generatori di energia solare. Queste strade potrebbero caricare in modalità wireless i veicoli elettrici in movimento, contribuendo a promuovere il trasporto sostenibile e a ridurre le emissioni di carbonio.

Inoltre, questa tecnologia apre la strada alle fondazioni di case in grado di immagazzinare e utilizzare l’energia rinnovabile in modo efficiente prodotto da fonti come quella solare ed eolica. Immaginate case dotate di fondazioni in cemento supercondensatori che accumulano energia in eccesso durante il giorno per ridistribuirla durante i periodi di forte domanda o quando le condizioni meteorologiche non consentono una produzione energetica costante.





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