Le fonti di energia rinnovabile come l’energia eolica, solare e delle maree hanno un impatto negativo limitato sull’ambiente, tuttavia le loro fluttuazioni nell’offerta possono essere un problema. Ora, i ricercatori sono riusciti a sviluppare un supercondensatore semplice ed economico in grado di immagazzinare energia e risolvere questo problema.
I condensatori sono dispositivi semplici costituiti da due piastre elettricamente conduttive separate da una membrana che immagazzinano energia. Quando viene applicata una tensione ai loro capi, gli ioni positivi e negativi si separano e creano un campo elettrico che « trattiene l’elettricità », a seconda dell’area occupata dalle piastre. Nei supercondensatori possono essere immagazzinate cariche eccezionalmente grandi.
Il dispositivo, sviluppato dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e del Wyss Institute, è costituito da una combinazione di cemento, nerofumo e acqua. E la sua enorme capacità di accumulo di energia è dovuta al fatto che il carbonio occupa lo spazio lasciato dal percorso fatto dall’acqua nella stagionatura del calcestruzzo. Queste strutture sono come i frattali, risultando in una superficie estremamente ampia in cui gli ioni si accumulano in un volume relativamente piccolo.
Per saperne di più:
Uso del supercondensatore
Quando il supercondensatore è collegato a una fonte di elettricità, l’energia viene immagazzinata nelle reti formate dal carbonio scuro, e quando è collegato a un carico, la corrente elettrica scorre di nuovo e fornisce energia. In questo modo il sistema può immagazzinare l’energia in eccesso da fonti rinnovabili nei momenti di minore consumo e utilizzarla nelle ore di punta.
La quantità di nerofumo necessaria nella miscela è solo del 3% in volume. La capacità di accumulo può essere aumentata quando la resistenza strutturale del calcestruzzo non è così importante, con l’aumento della percentuale di carbonio.
I supercondensatori possono essere utilizzati nella fondazione di case alimentate da energia solare e nella fondazione di turbine eoliche, al fine di risolvere il problema della fluttuazione di queste fonti. Inoltre, la miscela può essere utilizzata anche nella costruzione di strade per la ricarica dei veicoli elettrici, nonché nella ricarica wireless dei telefoni cellulari.
Il materiale è affascinante perché hai il materiale sintetico più utilizzato al mondo, il cemento, combinato con il nerofumo, che è un noto materiale storico: i Rotoli del Mar Morto sono stati scritti con esso. Hai questi materiali da almeno due millenni che, se combinati in un modo specifico, danno come risultato un nanocomposito conduttivo, ed è qui che le cose si fanno davvero interessanti.
Admir Masic, coautore della ricerca, in risposta al TechExplore
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