La batteria in cemento raggiunge una capacità di accumulo dieci volte superiore: Gli edifici come accumulatori di energia

Il calcestruzzo è il materiale da costruzione più utilizzato al mondo. In futuro, potrebbe non solo servire come materiale da costruzione multiuso, ma anche immagazzinare energia come una batteria. I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno perfezionato una "batteria di cemento", che immagazzina energia elettrica e allo stesso tempo è strutturalmente resistente. I risultati sono stati pubblicati su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Come funziona la batteria di cemento

Questo tipo di batteria è composto da cemento, acqua, nero di carbonio ultrafine ed elettroliti. Questo crea una rete conduttiva di nanocarburi nel calcestruzzo. Admir Masic, autore principale dello studio e co-direttore del MIT EC³ Hub, spiega:

Capire come questi materiali si 'assemblano' su scala nanometrica è fondamentale per ottenere queste nuove funzionalità.

Questa rete permette agli elettroliti di penetrare nei pori e di promuovere il flusso di corrente.

Aumentare la densità di energia

Negli esperimenti, gli elettroliti ottimizzati hanno permesso di decuplicare la capacità di accumulo di energia del calcestruzzo. Nel 2023, erano necessari circa 45 metri cubi di calcestruzzo per soddisfare il fabbisogno energetico giornaliero di una famiglia. Oggi sono sufficienti solo circa 5 metri cubi, che sono paragonabili al volume di un muro di un seminterrato.

Damian Stefaniuk, autore principale dello studio, spiega:

Un metro cubo di questa versione di ec3 - delle dimensioni di un frigorifero - può immagazzinare oltre 2 chilowattora di energia.

Ciò equivale all'incirca al consumo di elettricità di un frigorifero per un giorno.

Architettura e applicazioni pratiche

Le batterie in calcestruzzo possono essere integrate direttamente in elementi edilizi come pareti, pavimenti o cupole. Ispirandosi all'architettura romana, i ricercatori hanno costruito un arco in miniatura che sosteneva il proprio carico e al contempo alimentava un LED. Masic spiega:

Potrebbe esserci una sorta di capacità di auto-monitoraggio.

L'intensità della luce varia a seconda del carico, consentendo di trarre conclusioni sull'integrità strutturale in tempo reale.

Prospettive

Le batterie in calcestruzzo offrono un potenziale per i parcheggi, le strade e le infrastrutture costiere. Come spiega Stefaniuk:

Con queste densità energetiche più elevate e il valore dimostrato in uno spazio applicativo più ampio, ora disponiamo di uno strumento potente e flessibile che può aiutarci ad affrontare un'ampia gamma di sfide energetiche persistenti.

Combina l'architettura portante con l'accumulo di energia, aprendo prospettive per un'edilizia sostenibile e multifunzionale del futuro.