Wenn ich Ihnen sagen würde, dass die Straßen, auf denen Sie jeden Tag gehen, die Häuser, in denen Sie leben, zu den größten elektrischen Batterien werden könnten, die Sie je gesehen haben, würden Sie mir glauben? Nein, oder? Ich würde es auch nicht glauben. Und doch ist es genau das, was die Forscher anstreben, die gewöhnlichen Beton in einen Superkondensator verwandeln, der erneuerbare Energie speichern kann. Als? Dank einer überraschend einfachen Zutat: Ruß.
Was ist Ruß?
Carbon Black, auch Ruß genannt, ist eine Form von partikelförmigem Kohlenstoff, der bei der unvollständigen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entsteht. Aufgrund seiner Widerstands- und Leitfähigkeitseigenschaften ist es ein weit verbreitetes Material in verschiedenen Industriebereichen, einschließlich der Herstellung von Reifen, Tinten und Farben.
Die Zukunft des Superkondensatorbetons
Saubere Energie ist der Schlüssel, der die Tür zu einer nachhaltigen Zukunft öffnen kann. Doch wie können wir es effizient speichern? Für das Team von MIT und Wyss-Institut, so scheint es, die Antwort wird unter unseren Füßen liegen.
Durch das Mischen von Zement und Ruß mit Wasser stellten die Forscher einen Beton her, der aus verzweigten fadenförmigen Strukturen mit einem elektronisch leitfähigen fraktalen Kohlenstoffnetzwerk besteht. Mir schwirrt der Kopf, ich habe alles auf einmal geschrieben. Anschließend wurde dieser Beton mit einer Leitsalzlösung imprägniert, die es geladenen Partikeln aus dem Elektrolyten ermöglicht, sich auf den Kohlenstoffdrahtstrukturen abzulagern. Das Ergebnis? Ein konkreter Superkondensator.
Ein Betonblock, eine riesige Batterie
Während der Experimente schlossen die Forscher drei Zement-Kohlenstoff-Superkondensatoren zusammen, was das Äquivalent einer 3-V-Batterie ergab. Doch damit war es noch nicht getan. Ihr nächstes Ziel ist die Entwicklung von 12-V-Superkondensatoren, die so verdrahtet sind, dass sie eine höhere Ladeleistung erreichen. Ihren Schätzungen zufolge könnte ein 3,5 m hoher Betonblock 10 kWh Strom speichern.
Das bedeutet, dass unsere Häuser und Straßen zu riesigen Speichern erneuerbarer Energie werden könnten. Das Potenzial dieses konkreten Superkondensators ist immens. Es könnte Gebäudefundamente in riesige elektrische Batterien verwandeln und überschüssige erneuerbare Energie effizient und leicht zugänglich speichern.
Nicht nur. Forscher prüfen auch die Möglichkeit, Betonstraßen zu bauen, die das kontaktlose Laden von Elektrofahrzeugen unterwegs ermöglichen. Stellen Sie sich eine Zukunft vor, in der uns Straßen nicht nur von A nach B bringen, sondern unsere Autos auch während der Fahrt aufgeladen werden.
Die Zukunft ist (fast) da
Trotz der Begeisterung nach der in PNAS veröffentlichten Studie (Sie können es hier finden) Es gibt noch viel zu tun. Und meiner Meinung nach nicht wenig: Forscher müssen herausfinden, wie sie den Beton während der Nutzung am besten von der Elektrolytlösung feucht halten.
Wenn ihnen das gelingt, wird es eine wirklich spannende Entwicklung sein. Okay, ich habe es gesagt. Verzeih mir, ich konnte nicht widerstehen: Irgendwie musste ich schließen.
