Solární energie se často nepoužívá okamžitě a její skladování je obtížné. Odborníci nyní představili nový typ pexesa z cementu, vody a sazí. Jejich vize: ulice, které nabíjejí e-auta.
Cement, voda, saze: Výzkumníci použili tyto přísady k vývoji systému skladování elektřiny. 45 m3 materiálu, zapuštěných do základů domu, by mohlo uložit kolem deseti kilowatthodin energie, což odpovídá průměrné denní spotřebě domácnosti v USA, uvádí skupina vedená Franzem-Josefem Ulmem a Admirem Masicem z Massachusetts Institute of Technology (MIT) v Cambridge. Tým si také dovede představit jeho instalaci v ulicích v budoucnu, což by umožnilo nabíjet elektromobily za jízdy.
„Úspěšný a rozsáhlý přechod z ekonomiky založené na fosilních palivech k ekonomice založené na obnovitelné energii závisí na široké dostupnosti řešení pro skladování energie,“ píší autoři v časopise PNAS. Solární nebo větrná energie se totiž často vyrábí v jinou dobu, než ji lidé spotřebovávají, a musí se proto dočasně skladovat.
Nový typ betonu
Současné baterie jsou však závislé na vzácných zdrojích, jako je lithium. Aby bylo možné ukládat elektřinu ve větším měřítku, musely by být použity snadno dostupné materiály pro skladování energie, píší vědci.
Ukládání elektrické energie do betonu se zkoumá již několik let. Odborníci nyní našli způsob, jak poměrně snadno vyrobit kondenzátor z cementu, vody a sazí. V podstatě se v kondenzátoru nacházejí dvě vodivé elektrody odděleny nevodivým materiálem. V nabitém stavu se záporné nosiče náboje v jedné elektrodě a kladné nosiče náboje v druhé elektrodě přitahují, ale nemohou se spojit kvůli nevodiči. Tato struktura umožňuje skladovat elektrickou energii po poměrně dlouhou dobu.
Podle výzkumníků všestranný
Pro experiment, který byl nyní zveřejněn, tým nejprve vyrobil směs portlandského cementu a sazí, přičemž saze byly velmi porézní a měly struktury v rozsahu nanometrů (miliontiny milimetru). Po smíchání s vodou vznikl stejně porézní materiál, ve kterém se vodoodpudivé saze uspořádaly do vodivých nanometrových drátků. Dutiny porézního materiálu se nasytily elektrolytem obsahujícím chlorid draselný, který poskytuje nosiče náboje. Velká plocha porézních sazí vede k vysoké skladovací kapacitě.
Tým zdůrazňuje, že nový materiál lze použít pro stavbu superkondenzátorů různých velikostí. Kromě toho lze kapacitu zásobníku energie zvýšit, pokud přijmete nižší pevnost. To by pak ale bylo nevhodné pro základy nebo komunikace.
Díky schopnosti akumulovat elektřinu by materiál mohl sloužit i jako topný systém. Chcete-li to provést, musíte na beton obsahující uhlík přivést elektřinu, vysvětlují vědci. ,,Takže je to skutečně multifunkční materiál,“ říká Ulm. Ale do jaké míry se dá použít ve větším množství a v praxi, musí nejprve ukázat následné testy.
Zdroj: spiegel, Vapol
