Novo otkriće pokazalo kako betonske građevine mogu postati gigantske 'baterije'

Grupa istraživača predvođena Damianom Stefaniukom s MIT-a otkrila je kako se energija može dobiti iz cementa i čađe. Kad su došli do otkrića, istraživači su i sami jedva mogli vjerovati, no njihov izum itekako bi mogao poslužiti u očuvanju energije iz obnovljivih izvora koji su nestalni. I to bez upotrebe litija koji je inače nužan za izradu baterija. Zbog svog sastava, ovakav sustav za skladištenje mogao bi se ugraditi u temelje betonskih građevina ili u ceste i tako ‘odašiljati’ sakupljenu energiju. Poznato i koliko točno energije sustav može ‘spremiti’.

Beton je vjerojatno najiskorišteniji materijal za gradnju na svijetu. Zajedničkim radom grupe istraživača s Massachusetts Institute of Technology, otkriveno je kako građevine od betona možda mogu poslužiti za proizvodnju energije za domove. To otkriće revolucionarno je iz više razloga.

Trenutak otkrića

Kad je prvi puta vidio kako njegov izum na kojem je radio s kolegama – nakupina čađe i cementa smočena u vodi i isprepletena kablovima svijetli, istraživač Damian Stefaniuk mislio je da je zaboravio isključiti dovod struje. Zatim je shvatio da je otkrio nešto revolucionarno te je odmah pozvao studente, ali i profesore koji isprva nisu vjerovali u ono što vide. Ono što su istraživači otkrili moglo bi predstavljati budućnost skladištenja obnovljive energije.

S jedne strane, naime, postoji obećanje o vječno dostupnoj ‘čistoj energiji’ iz sunca, vjetra i mora. Do problema dolazi jer sunca nekad nema dovoljno, vjetar isto tako nije uvijek prisutan, a ni tokovi vode dovoljno jaki. To znači, objasnio je Stefaniuk, da je potrebno izumiti sustav baterijskog skladištenja koje bi sačuvalo prikupljenu energiju, prenio je bbc.com.

Litija nedovoljno

No, budući da je proizvodnja ‘običnih’ ionskih baterija ovisna o materijalu litiju, a litija ima manje nego što se očekuje da je potrebno, kako bi se osigurale dovoljne količine energije koje bi dozvolile dekarbonizaciju, poželjno je alternativno rješenje. Stručnjaci za okoliš također su upozorili da će korištenje rudnika litija zahtijevati velike količine energije i vode, koji polako nestaju pred ekološkim zahtjevima prelaska na obnovljive izvore energije.

Stefaniuk i njegovi kolege iz Massachusetts Institute of Technology sastavili su sakupljač energije koji djeluje kao ‘super-kondenzator’ kombinirajući tri vrlo jednostavna materijala – vodu, cement i čađu. Otkriće je u širem kontekstu iznimno značajno.

Čađa i cement

Izrađen od čađe i cementa, ovaj izum mogao bi ponuditi cjenovno pristupačan i prilagodljiv spremnik energije za obnovljive izvore, stoji na stranicama MIT-a, a. Točnije, ovaj sustav mogao bi omogućiti korištenje obnovljivih izvora poput solarne, energije vjetra ili pak vode, skladištenjem takve energije.

Istraživači koji su došli do ovog otkrića vjeruju kako se dva jednostavna materijala mogu kombinirati, te iskoristiti i u betonskim temeljima građevina, i na taj način pružiti građevini energiju iskoristivu čitav dan. Isto tako, kao mogućnost su naveli i betoniranu cestu koja u sebi ima beskontaktno punjenje za električne automobile, za vrijeme vožnje.

Električni naboj

Prema opisu, kondenzatori osmišljenog sustava su vrlo jednostavni uređaji koji se sastoje od dvije ploče koje mogu provoditi energiju. ‘Ploče’ funkcioniraju uronjene u elektrolite i odvojene membranom. Kad se struja koristi u kondenzatoru, pozitivno nabijeni ioni iz elektrolita akumuliraju se na negativno nabijenoj ploči.

Isto tako, budući da membrana između ploča daje naboj ionima u prelasku, to odvajanje naboja stvara električno polje između ploča, što onda daje naboj kondenzatoru. Dvije ploče potom takav ‘par naboja’ mogu zadržati dugo vremena, a iskoristiti ga kada to bude potrebno. ‘Super-kondenzatori’ tako se mogu opisati kao kondenzatori koji imaju sposobnost skladištenja iznimno velikih naboja.

Iskoristiva energija

‘Super-kondenzatori’ napravljeni od ovog materijala imaju velik potencijal potpomoći u svjetskom prijelazu na obnovljivu energiju. Glavni izvori energije koja ne stvara emisije, poput one vjetra, sunca i vode, nestalni su, odnosno nisu uvijek jednako dostupni. Tako da se može dogoditi da ne osiguraju dovoljne količine energije.

Iz tog razloga postaje važno da se energija skladišti, prije svega kako bi se doprinijelo iskoristivosti obnovljive energije. Tim istraživača za ovaj je izum izračunao kako bi 45 kubnih metara ploče ‘crnog betona’ imalo dovoljno snage za skladištiti oko 10 kilovata-sata energije, što se smatra prosječnom količinom struje koju kućanstvo iskoristi u jednom danu. Budući da bi beton mogao sačuvati električnu energiju, kuća temelja izgrađenih od ovog materijala mogla bi skladištiti količinu koju bi za jedan dan proizveli paneli ili vjetrenjače, dopuštajući da se ta energija iskoristi kad god bude potrebna.

U domaćoj industriji cementa početkom godine potpisan novi Kolektivni ugovor. Između kojih aktera, pročitajte ovdje.