To oczywiście istotne w kontekście gromadzenia zasobów dostarczanych z odnawialnych źródeł, takich jak słońce czy wiatr. Amerykańscy badacze postanowili skorzystać z dokonań naszych przodków i wymieszali cement z sadzą, aby uzyskać tzw. superkondensator. Takowy może stanowić podstawę dla taniego i wysoce skutecznego systemu służącego do magazynowania energii.
Czytaj też: Chiny pokazują najnowszą generację fotowoltaiki. Węgiel pełni tam kluczową rolę i to jest super?
Pisząc o (nie do końca) swoim pomyśle na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences, członkowie zespołu badawczego wyjaśniają, jak połączyli dwie wspomniane substancje z wodą. W takich okolicznościach powstał superkondensator, który może być zintegrowany na przykład z budynkiem. W grę wchodzi nawet implementacja na drogach, gdzie możliwe byłoby ładowanie elektrycznych samochodów po nich jadących.
Jak dokładnie działa takie rozwiązanie? Oczywiście starożytni ludzie nie musieli martwić się magazynowaniem elektryczności, ale całkiem nieźle radzili sobie z produkcją materiałów budowlanych. Korzystając z opracowanych przez nich receptur można tworzyć kondensatory złożone z dwóch przewodzących płytek zanurzonych w elektrolicie i oddzielonych membraną. W obecności napięcia dodatnio naładowane jony z elektrolitu gromadzą się na ujemnie naładowanej płycie. Z kolei dodatnio naładowana płyta gromadzi jony naładowane ujemnie.
Sposób magazynowania energii wykorzystujący superkondensator pozwala na integrację z budynkami mieszkalnymi, a nawet drogami
Znajdująca się pomiędzy membrana blokuje transport jonów, dlatego rozdzielenie ładunków wytwarza pole elektryczne pomiędzy płytami, co prowadzi do ładowania kondensatora. Kiedy w grę wchodzi przechowywanie bardzo dużych ładunków, to wtedy mówimy o superkondensatorach. Naukowcy dodali do mieszanki sadzę oraz wodę, która generuje sieć otworów, do których trafia węgiel i tworzy struktury przypominające drut.
Pokrycie tak powstałego materiału na przykład chlorkiem potasu, dostarczyło naładowane cząstki, które zgromadziły się na strukturach węglowych. Jak wykazały eksperymenty, dwie elektrody wykonane z tego materiału, między którymi umieszczono warstwę izolacyjną, tworzą superkondensator. Według pomysłodawców wszystko to niskim kosztem, ponieważ mowa o łatwo dostępnych materiałach. Co więcej, węgiel wykorzystywany w takiej mieszance odpowiada za zaledwie 3 procent jej objętości.
Czytaj też: W tym europejskim mieście elektryki wykorzystają jako źródło energii. Nowe rozwiązanie może wiele zmienić
Jak takie rozwiązanie wypada w praktyce? Według badaczy blok betonu o wymiarach 45 metrów sześciennych mógłby posłużyć do zgromadzenia około 10 kilowatogodzin energii, co powinno wystarczyć do wypełnienia zapotrzebowania w przeciętnym w gospodarstwie domowym. Sporą zaletą jest również to, że superkondensatory można ładować i rozładowywać znacznie szybciej niż akumulatory.
