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Un estudio pionero del MIT aprovecha el cemento para almacenar energía

Imagina que tu edificio pudiera almacenar energía para dos días

Un estudio pionero del MIT aprovecha el cemento para almacenar energía
Un estudio pionero del MIT aprovecha el cemento para almacenar energía

Uno de los mayores desafíos al que nos enfrentamos en los próximos años es el reto energético y posee dos vertientes fundamentales. La primera es, por supuesto, encontrar fuentes de energía que resulten lo más limpias, sostenibles y económicas posible. La segunda es encontrar las tecnologías necesarias que nos permitan desarrollar nuevas y mejoradas maneras de almacenar esa energía. De estas dos cuestiones claves para nuestro futuro, históricamente el almacenamiento de energía siempre ha quedado en un segundo plano pero, con la llegada de los vehículos eléctricos y el desarrollo de baterías cada vez más duraderas, el tema ha tomado un renovado impulso.

No obstante, y más allá de las conocidas pilas y baterías, las soluciones reales para almacenar energía son muy limitadas. Ahora, imagina que cada casa o cada edificio pudiera almacenar uno o dos días, quizá algo más, de energía o piensa en una turbina eólica capaz de almacenar un día de toda la energía que produce.

¿Qué ventajas obtendríamos si el material de construcción más utilizado (el cemento) pudiera utilizarse además para almacenar energía?

Esta idea no es una locura y un nuevo estudio realizado por el prestigioso Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) nos presenta una primera prueba de concepto.

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El estudio, publicado hace tan solo unos días en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) muestra cómo dos de los materiales más utilizados por todo el mundo, el cemento y el negro de carbón, pueden formar la base de “un sistema de almacenamiento de energía novedoso y de bajo costo”. No solo eso, según el propio MIT, esta tecnología podría facilitar el uso de fuentes de energía renovables, como la energía solar, eólica y mareomotriz, permitiendo que las redes de energía se mantengan estables a pesar de las fluctuaciones en el suministro de energía renovable.

Los investigadores han utilizado una mezcla de estos dos materiales con agua y han logrado desarrollar un supercondensador, una alternativa a las baterías, que proporciona una cierta capacidad de almacenamiento de energía eléctrica. El proceso, explicado de manera sencilla, consiste en añadir agua al cemento y rellenar las bolsas que se forman de manera natural con el negro de carbón. “El agua forma una red ramificada dentro de la estructura a medida que reacciona con el cemento”, explica David Chandler en la web del MIT. “El carbono migra a estos espacios libres y va formando estructuras parecidas a alambres dentro del cemento endurecido. El material resultante es sorprendente porque, combinado de una manera específica, da como resultado un nanocompuesto conductor. Una vez solidificado, terminas con una red de carbono conductor en el cemento aislante: un enorme condensador gigante… y es ahí cuando las cosas se ponen realmente interesantes”.

Las aplicaciones que se vislumbran en un futuro no muy lejano son espectaculares y apuntan a la posibilidad de emplear este material supercondensador para almacenamiento de energía en aplicaciones residenciales e industriales, incluyendo almacenamiento de energía en turbinas eólicas. Los propios investigadores imaginan una autopista construida con este material que podría proporcionar recarga a los vehículos eléctricos mientras viajan por esa carretera.

Por supuesto, esta publicación es solo un primer paso, un test de concepto pero que ofrece importantes ventajas en un futuro a medio y largo plazo, sobre todo porque “es escalable y puede integrarse de manera económica y eficiente en la producción y el uso actuales del cemento”.

El desafío energético es un problema complejo y es evidente que no tendrá una solución única pero, tal y como expone Steven Novela en Neurologica, esta tecnología podría significar un interesante empujón en nuestra transición hacia un sector energético limpio. Sobre todo si pensamos lo que supondría aplicarlo a fuentes de energía renovables a las que añadir además almacenamiento las convertiría en un combo energético revolucionario.

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Referencias científicas y más información:

Chanut, Nicolas, et al. «Carbon–Cement Supercapacitors as a Scalable Bulk Energy Storage Solution». Proceedings of the National Academy of Sciences (2023) DOI:10.1073/pnas.2304318120.

David L. Chandler “MIT engineers create an energy-storing supercapacitor from ancient materials” MIT News

Steven Novella “Using Cement for Energy Storage” Neurologica

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