Cornell Üniversitesi’nden Enerji Depolayan Beton Geliştirildi
ec³, çimento, su, yaygın bir sıvı elektrolit ve nanoscale carbon black olarak bilinen son derece ince bir karbon tozunun karıştırılmasıyla elde ediliyor. Bu karışım, elektriği iletebilen yoğun bir ağ oluşturarak beton sertleştikten sonra enerji depolayabilen bir yapıya dönüşmesini sağlıyor.
Bu yenilikçi teknoloji, süperkapasitif enerji depolama prensibine dayanıyor. Güneş ışığının veya rüzgarın bulunmadığı durumlarda enerjinin yerel olarak nasıl depolanacağı, yenilenebilir enerji dünyasında önemli bir sorun olarak görülüyor. ec³ bu boşluğu doldurabilecek potansiyele sahip yeni bir çözüm olarak değerlendiriliyor.
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlanan çalışmada araştırmacılar, sadece 5 metreküp ec³ ile 10 kilovat-saatten fazla enerji depolamayı başardı. Bu miktar, ortalama bir hanenin bir gün boyunca enerji ihtiyacını karşılayabilecek düzeyde. Aynı enerji yoğunluğuna iki yıl önce ulaşmak için dokuz kat daha fazla malzeme gerekiyordu.
Araştırmanın baş yazarı Damian Stefaniuk, “Yüksek enerji yoğunlukları ve geniş uygulama alanıyla artık elimizde, birçok kalıcı enerji sorununu çözmeye yardımcı olabilecek güçlü ve esnek bir araç var” dedi.
Enerji Artık Binalarda Depolanacak
ec³, geleneksel lityum-iyon pillere göre daha düşük enerji yoğunluğuna sahip olsa da, bina yapılarının içine doğrudan dökülebilmesi, nadir veya toksik maddelere ihtiyaç duymaması ve yapı ömrüyle eşdeğer dayanıklılık göstermesi onu cazip hale getiriyor. Bu özellikleriyle sürdürülebilir inşaat teknolojileri alanında büyük bir yenilik olarak öne çıkıyor.
Araştırma ekibi, performans artışının iki temel gelişmeden kaynaklandığını belirtiyor:
- Elektrolitin beton sertleştikten sonra değil, doğrudan karışım suyuna eklenmesi,
- Farklı elektrolit türleriyle yapılan testlerde en iyi sonuçların, ev tipi dezenfektanlarda bulunan kuaterner amonyum tuzları ile sanayide kullanılan asetonitril karışımından elde edilmesi.
Araştırmanın en dikkat çekici yönlerinden biri, bu teknolojinin yalnızca enerji depolamakla kalmayıp karbondioksit emebilen ve kendini onarabilen çok işlevli beton türlerinin geliştirilmesine zemin hazırlayabilecek olması. ec³ teknolojisi, Japonya’da kış aylarında kaldırımların ısıtılması amacıyla test edildi.
Uzmanlara göre, gelecekte bu malzeme şebekeden bağımsız çalışan evlerden elektrikli araçları şarj edebilen yollara kadar geniş bir kullanım alanı bulabilir.
Cornell Üniversitesi’nden malzeme bilimi profesörü James Weaver, “Beton gibi antik bir malzemeyi modern nanobilimle birleştirerek yalnızca yaşantımızı destekleyen değil, aynı zamanda enerji sağlayan altyapıların kapısını araladık” dedi.
