ec³, çimento, su, yaygın bir sıvı elektrolit ve “nanoscale carbon black” adı verilen 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 teknolojinin temeli, süperkapasitif enerji depolama adı verilen bir prensibe dayanıyor. Güneş ışığı ya da rüzgar olmadığında enerjinin yerel olarak nasıl depolanacağı, yenilenebilir enerji alanındaki en büyük sorunlardan biri. ec³'ün bu açığı kapatabilecek potansiyele sahip olduğu düşünülüyor.
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlanan yeni çalışmaya göre, araştırmacılar sadece 5 metreküp ec³ ile 10 kilovat-saatten fazla enerji depolamayı başardı. Bu miktar, ortalama bir haneyi bir gün boyunca beslemeye yeterli. 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.
ENERJİ BİNALARDA DEPOLANACAK
Geleneksel lityum-iyon pillerden daha düşük enerji yoğunluğuna sahip olsa da, ec³’nin bina yapılarının içine dökülebilmesi, nadir ya da toksik maddelere ihtiyaç duymaması ve yapı ömrü kadar dayanması büyük bir avantaj. Bu da onu sürdürülebilir inşaat teknolojilerinde çok cazip bir seçenek haline getiriyor.
Ekip, performans artışını iki ana gelişmeye bağlıyor: İlki, elektrolitin daha önce olduğu gibi beton sertleştikten sonra değil, doğrudan karışım suyuna eklenmesi. İkincisi ise, farklı elektrolit türleriyle yapılan testler. En iyi sonuçlar, ev tipi dezenfektanlarda bulunan kuaterner amonyum tuzları ile sanayide yaygın bir çözücü olan asetonitril karışımından elde edildi.
Araştırmanın belki de en heyecan verici kısmı, bu teknolojinin sadece enerji depolamakla kalmayıp karbondioksit emebilen ve kendini onarabilen çok işlevli betonlara öncülük etme potansiyeli. ec³, Japonya’da kışın kaldırımları ısıtmak için test edildi bile.
Araştırmacılar, gelecekte bu malzemenin şebekeden bağımsız çalışan evlerden elektrikli araçları şarj edebilen yollara kadar çok geniş bir kullanım alanına sahip olabileceğini söylüyor. 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.
