Nieco ponad dwa lata temu opisywaliśmy, jak naturalny asfalt może zwiększyć pojemność baterii Li-ion. Teraz pojawia się zastosowanie dla kolejnego materiału, z którym obcujemy każdego dnia. Badacze z Uniwersytetu Technicznego Chalmersa w Szwecji myślą o koncepcie betonowego bloku jako wielkiej baterii. I mają już prototyp baterii cement-ion.
„Poziom baterii w bloku 27 procent. Trwa ładowanie”
Idea jest prosta: przeróbmy otaczające nas obiekty w baterie, żeby przechowywać w nich energię, gdy mamy jej za dużo. Ale łatwiej powiedzieć niż zrobić. Dlatego naukowcy z Uniwersytetu Chalmersa postanowili opracować ogniwa bazujące na cemencie. Anodę wykonano z siatki z włókien węglowych pokrytych niklem. Katoda to identyczna siatka, tyle że pokryta żelazem. Obydwie siatki zatopiono w przewodzącej energię elektryczną mieszaninie opartej na cemencie z zatopionymi dodatkowymi krótkimi włóknami węglowymi.
Prototyp ogniwa już jest i działa w laboratorium, na zdjęciu otwierającym zasila diodę (źródło). Gęstości energii nie powalają, wynoszą bowiem 0,0008 kWh/l (0,8 Wh/l) lub 0,007 kWh/m2. Dla porównania: współczesne ogniwa litowo-jonowe oferują kilkaset watogodzin na litr (Wh/l), a więc setki razy więcej. Ale to niewielki problem, jeśli weźmiemy pod uwagę, że cementowe (betonowe) bloki to konstrukcje mające setki metrów sześciennych.
Cementowa bateria opracowana przez naukowców z Uniwersytetu Chalmersa jest dziesięciokrotnie bardziej pojemna niż dotychczasowe podobne jej układy. Co najważniejsze: może być ładowana i rozładowywana wielokrotnie. Badacze są ostrożni: na razie mówią o zasilaniu diod, niewielkich czujników czy systemów monitorowania ruchu na drogach i mostach. Ale nie widzą przeszkód, by w przyszłości stosować siatki elektrod w wielkich budynkach przerabiając je tym samym na gigantyczne magazyny energii.
W tej chwili największym wyzwaniem jest takie ich zaprojektowanie ogniw, by wytrzymały tyle, ile betonowe budowle – czyli co najmniej 50 do 100 lat. Jeśli to się nie uda, ich wymiana i recykling powinny być proste, żeby przywrócenie pojemności budynku-jako-magazynu-energii nie wymagało wyburzenia go i postawienia od nowa.
