工程師開(kāi)發(fā)出新型混凝土，可儲存能源

IT之家 8 月 1 日消息，混凝土是一種古老而常用的建筑材料，但其也有可能成為未來(lái)的能源儲存設備。麻省理工學(xué)院（MIT）的工程師們通過(guò)改變水泥的制作方式，開(kāi)發(fā)出一種新型混凝土，能夠充當超級電容器，儲存電荷。

據IT之家了解，這種新型混凝土的原料是水泥和碳黑。水泥是一種有著(zhù)數千年歷史的材料，碳黑是一種黑色粉末，曾經(jīng)用作兩千年前死海古卷的墨水。碳黑具有導電性，工程師們發(fā)現，如果以特定的方式將它與水泥和水混合，會(huì )在水泥硬化的過(guò)程中形成一個(gè)長(cháng)長(cháng)的碳“線(xiàn)”分支網(wǎng)絡(luò )，這就使得這種材料具有了超級電容器的功能。

“突然之間，你就有了一種既能承受載荷，又能儲存能源的材料?！盡IT 土木工程教授、這項研究的作者之一弗朗茨-約瑟夫?烏爾姆（Franz-Josef Ulm）說(shuō)。

與電池不同，超級電容器不會(huì )隨著(zhù)時(shí)間而降低儲能能力，也不需要使用鋰離子電池中那些昂貴、有爭議的材料，如鈷和鋰。由于碳黑很便宜，其成本跟混凝土的成本差不多。

這項新技術(shù)可以解決可再生能源規?；囊粋€(gè)主要挑戰：由于太陽(yáng)能和風(fēng)能并不總是可用，因此迅速建造更多價(jià)格合理的儲能設備是擺脫化石燃料的必要條件。

工程師們之所以選擇使用水泥作為原料，部分原因是水泥生產(chǎn)有著(zhù)很大的碳足跡，而給它賦予一個(gè)支持可再生能源的第二個(gè)用途可以使它更加可持續。這項工藝也可以與一些新型水泥替代品結合使用，這些替代品可以降低制造過(guò)程中的排放，比如創(chuàng )業(yè)公司 Brimstone 設計的一種碳負水泥。

在房屋中，通過(guò)電纜連接屋頂上的太陽(yáng)能板，使用這種材料制成的地基可以用來(lái)儲存與房屋一天內使用量相當的太陽(yáng)能。在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中，它可以用于風(fēng)力渦輪機的底座。這種混凝土還可以用來(lái)制造道路，為行駛中的電動(dòng)汽車(chē)充電。

在新的研究中，研究人員發(fā)現，這些電容器可以被設計成緩慢充電（如在房屋中）或快速放電（如在電動(dòng)汽車(chē)充電器中）。

在實(shí)驗室測試了一個(gè)小型版本后，團隊現在計劃擴大規模。烏爾姆說(shuō)，第一個(gè)原型可能在 18 個(gè)月內亮相。