Crean pila de cemento que proporciona electricidad en casa las 24 Horas

En la búsqueda de soluciones para abastecer nuestras crecientes necesidades de electricidad renovable y vehículos eléctricos, los científicos han explorado durante décadas la posibilidad de utilizar tierras raras en la construcción de baterías. Elementos como los lantánidos, el itrio y el escandio se han convertido en nombres de gran relevancia, a menudo vinculados a movimientos geopolíticos centrados en China, un país con un suministro dominante de estos materiales esenciales. Sin embargo, la genialidad de una ingeniera metalúrgica, Yang Shao-Horn, podría cambiar completamente esta dinámica. Su último descubrimiento tiene el potencial de alterar el paisaje energético global y desafiar la supremacía china en esta revolución.El supercondensador de cementoEl reciente hallazgo de Yang Shao-Horn podría redefinir la forma en que almacenamos y utilizamos la electricidad. Su innovador supercondensador, o batería, está compuesto por ingredientes sorprendentemente comunes: cemento, hollín (también conocido como negro de carbón) y agua. Estos materiales, presentes en todas partes, podrían convertirse en la base de un cambio significativo en la forma en que obtenemos y almacenamos energía.El estudio detallado que describe este nuevo dispositivo ha sido publicado en el último número de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Los investigadores explican que la combinación específica de cemento y hollín, al reaccionar con el agua, da lugar a un compuesto conductor a nivel nanométrico. Este proceso ingeniosamente sencillo abre la puerta a una tecnología de almacenamiento de energía potencialmente revolucionaria.Así funciona la pila de cementoEl concepto detrás de los supercondensadores es directo: dos placas conductoras sumergidas en un electrolito, separadas por una membrana, generan un campo eléctrico cuando se les aplica un voltaje. La clave reside en la superficie de las placas conductoras, que determina la cantidad de energía que pueden almacenar.En el caso de estos nuevos supercondensadores, el equipo de investigación del MIT introdujo hollín altamente conductor en una mezcla de hormigón (cemento y agua) y permitió que reaccionara. La interacción entre el agua y el cemento creó una estructura ramificada con aperturas en la que el carbono del hollín se dispuso como alambres conductores. Esta estructura en forma de fractal permite lograr placas con una gran área de superficie dentro de un volumen compacto.Una vez sumergido en un electrolito estándar, como el cloruro de potasio, el resultado es un supercondensador altamente eficiente. El uso de materiales comunes y económicos, junto con un proceso de fabricación accesible, hace que esta tecnología sea potencialmente aplicable en diversas áreas.Aplicaciones y potencial de impactoLa propuesta de Yang Shao-Horn y su equipo tiene el potencial de transformar el panorama del almacenamiento de energía y abordar uno de los mayores desafíos de las fuentes de energía renovable: la intermitencia. Si bien no es una solución definitiva, esta innovación podría tener un impacto significativo en el consumo doméstico de electricidad, especialmente a medida que aumenta la adopción de vehículos eléctricos.El cemento, anteriormente señalado por su contribución al cambio climático debido a la emisión de CO₂ en su producción, podría encontrar un nuevo propósito en la lucha contra el calentamiento global. La incorporación de estos supercondensadores en los cimientos de edificios y estructuras podría brindar un almacenamiento de energía eficiente y sostenible.Mirando hacia el futuroLa versatilidad de este material abre la puerta a una amplia gama de aplicaciones. A medida que aumenta el porcentaje de hollín en la mezcla, aumenta la capacidad de almacenamiento, aunque se reduce la resistencia estructural. Sin embargo, este desafío puede superarse en usos específicos, como carreteras electrificadas o sistemas de calefacción impulsados por esta tecnología.En última instancia, esta innovación destaca la importancia de repensar materiales tradicionales en el contexto de la transición energética. La propuesta de Yang Shao-Horn tiene el potencial de desencadenar una revolución silenciosa pero poderosa en la forma en que aprovechamos y almacenamos la electricidad, marcando un hito en el camino hacia un futuro energético más sostenible.