Hasta ahora, conocíamos los paneles solares como fuente de energía sostenible para nuestros hogares, pero ¿y si una casa se alimentara con sus propios materiales? Investigadores del MIT descubrieron que los supercondensadores tienen el potencial de alimentar una vivienda. El profesor Franz-Josef Ulm, líder del proyecto, busca desarrollar soluciones energéticas sostenibles y accesibles. El proyecto se centra en el uso de materiales ampliamente disponibles, como el hormigón y el carbón vegetal.
En un futuro próximo, las viviendas podrían equiparse con innovadoras columnas de hormigón con carbón vegetal, que les permitirían almacenar electricidad y liberarla cuando sea necesario para el uso de los residentes. Investigadores del MIT han creado un supercondensador que funciona como una batería pero no se degrada con el uso. Está fabricado con materiales comunes y busca ahorrar energía renovable de forma económica y eficaz.
Los diseñadores de supercondensadores de hormigón ya están imaginando aplicaciones aún más extraordinarias para esta tecnología . Algunos ejemplos incluyen la carga de vehículos eléctricos en movimiento y la garantía de un suministro eléctrico ininterrumpido durante fenómenos meteorológicos extremos.
Franz-Josef Ulm , líder del proyecto y profesor de ingeniería en el MIT , afirmó: «Estas son, por así decirlo, las fronteras en las que estamos trabajando actualmente con esta tecnología; ahora hemos demostrado su escalabilidad. Estos dos materiales se combinan para formar una solución de almacenamiento de energía potencialmente accesible para todos, en cualquier lugar».
Acoplar
Un supercondensador, a diferencia de una batería, almacena energía eléctrica directamente en un material conductor , como electrolitos o agua salada, en la superficie de un electrodo.
Este material conductor está separado de uno aislante, lo que impide el libre flujo de electrones, al igual que en un circuito . Como resultado, se produce una acumulación, similar a la electricidad estática que se genera al frotar un globo.
El profesor Ulm explica: “Aquí es donde se producen las maravillas de la química. Cuando se mezcla cemento, que adora el agua, es hidrófilo, con negro de humo [carbón vegetal refinado], que repele el agua, entonces el negro de humo primero se aglomera y luego esa misma agua se consume en la reacción de hidratación” que forma el hormigón sólido”.
“Como consecuencia de este consumo, estos grumos se aflojan y forman una red volumétrica que recorre todo el material. Esta red volumétrica está presente en todas partes y, por lo tanto, podemos almacenar una enorme cantidad de contracargas de la solución salina en ella”, añadió el profesor Ulm.
Ver también : ¿Cuántos paneles solares y baterías se necesitan para alimentar una casa?
Ventajas del hormigón
Naturalmente, el hormigón es poroso y tiene poros que absorben fácilmente el agua salada. Según el profesor Ulm, esto se logra fácilmente gracias al alambre de carbono que lo atraviesa. Entre los electrodos en forma de disco, se asemeja a unas galletas Oreo, que se pueden unir fácilmente formando una pila.
El hormigón y el carbón vegetal son materiales ampliamente disponibles en todo el mundo. El hormigón, en particular, es increíblemente popular y se consume a gran escala, solo superado por el agua. Su versatilidad se ve potenciada por su presentación en polvo, lo que permite personalizar el diseño de supercondensadores para adaptarlos a diversas aplicaciones, como destaca el profesor Ulm.
El profesor Ulm mencionó que, mientras que una batería de litio promedio solo se puede cargar y descargar entre 300 y 500 veces , un supercondensador se puede cargar y descargar innumerables veces sin pérdida de eficiencia . Esto se debe a que los supercondensadores no necesitan convertir la energía de una forma a otra.
“Si todos tuvieran uno de estos supercondensadores en sus cimientos o en sus sistemas de paredes, y estuvieran conectados al sistema [de energía], estaríamos hablando de una verdadera red inteligente, en el sentido de que involucra a todos. Todos contribuyen con sus edificios a lograr la transición energética”, dijo el profesor Ulm.
Otras aplicaciones potenciales
Tras descubrir que los supercondensadores tienen el potencial de alimentar una casa, Ulm y su equipo tienen grandes aspiraciones para sus supercondensadores de hormigón, que van mucho más allá del simple almacenamiento de energía doméstica. A medida que el número de personas que adoptan vehículos eléctricos sigue en aumento, la preocupación por la infraestructura de carga y el kilometraje limitado entre cargas se ha vuelto cada vez más evidente.
Mientras el profesor Ulm describe las ventajas de los supercondensadores, los investigadores del MIT se centran en desarrollar una carretera de autocarga que pretende cargar un vehículo eléctrico mediante inducción electromagnética, ya sea estacionado o en marcha, al igual que se carga un iPhone sin cable.
