En los laboratorios del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), un equipo liderado por el investigador Damian Stefaniuk ha desarrollado un revolucionario cemento supercondensador que va más allá de las tradicionales funciones estructurales. Este nuevo tipo de material tiene la capacidad de almacenar energía, lo que podría convertir nuestras casas y edificaciones en gigantescas baterías.
El desafío de las energías renovables
El cemento desarrollado en el MIT es parte de una solución a un problema crítico en la energía renovable: la intermitencia. Aunque las fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, ofrecen un suministro limpio y casi infinito, su inconsistencia crea la necesidad de almacenamiento eficiente. Actualmente, las baterías de iones de litio son la principal solución, pero dependen de materiales costosos y escasos cuya extracción tiene un impacto ambiental considerable. Ante la creciente demanda global por descarbonizar nuestros sistemas energéticos, es crucial encontrar alternativas más sostenibles y eficientes para el almacenamiento de energía.
El cemento como supercondensador
Stefaniuk y su equipo han creado un supercondensador utilizando una mezcla de agua, cemento y negro de carbón. Los supercondensadores tienen la capacidad de cargarse rápidamente y no se degradan con el uso como las baterías tradicionales. Sin embargo, liberan energía rápidamente, lo que puede ser una desventaja para dispositivos que requieren un suministro constante, pero una ventaja para aplicaciones como el almacenamiento de energía renovable.
“Si se puede ampliar, esta tecnología podría ayudar a resolver un problema importante: el almacenamiento de energía renovable”, señala Stefaniuk. Las aplicaciones potenciales son diversas, desde carreteras que recargan vehículos eléctricos hasta cimientos de casas que almacenan energía. Este avance permitiría que las paredes, cimientos o columnas no solo soporten estructuras, sino que también funcionen como almacenamiento de energía, ofreciendo una doble función revolucionaria.
Actualmente, el concreto supercondensador del MIT puede almacenar aproximadamente 300 vatios-hora por metro cúbico, suficiente para mantener una bombilla LED de 10 vatios encendida durante 30 horas. Aunque esta capacidad es modesta comparada con las baterías convencionales, una casa con cimientos de concreto supercondensador podría satisfacer sus necesidades energéticas diarias. Stefaniuk y su equipo están trabajando para mejorar esta capacidad. Han progresado desde supercondensadores del tamaño de un centavo hasta dispositivos que pueden alimentar una consola de juegos portátil, y ahora planean construir uno de hasta 45 metros cúbicos, capaz de almacenar alrededor de 10 kWh, suficiente para alimentar una casa durante un día.
¿Cómo funciona este material?
El secreto del cemento supercondensador reside en el negro de carbón, un material altamente conductor. Al mezclarse con cemento y agua, crea una red interna de material conductor que actúa como un supercondensador. Este concreto se impregna en una solución electrolítica, como el cloruro de potasio, permitiendo la acumulación de partículas cargadas y la creación de un campo eléctrico. De esta manera, el supercondensador puede almacenar grandes cantidades de carga rápidamente, ideal para almacenar el exceso de energía de fuentes renovables.
Michael Short, director del Centro de Ingeniería Sostenible de la Universidad de Teesside en Reino Unido, destaca el potencial de esta tecnología. “Esto abre muchas vías interesantes para usar el entorno construido como medio de almacenamiento de energía”, afirma. No obstante, advierte que llevar esta tecnología del laboratorio a la práctica presenta desafíos significativos, como la producción a gran escala y el impacto ambiental del cemento. Los investigadores están explorando mezclas de cemento de bajas emisiones para mitigar estos efectos.
Un futuro prometedor
El cemento supercondensador representa una innovación prometedora en el campo del almacenamiento de energía. A pesar de enfrentar desafíos técnicos y ambientales, su potencial para transformar tanto la construcción como el almacenamiento de energía es inmenso. Con más investigación y desarrollo, esta tecnología podría desempeñar un papel clave en la transición hacia un futuro energético más limpio y sostenible.
La visión de convertir estructuras comunes en fuentes de almacenamiento de energía es un paso significativo hacia la integración de soluciones energéticas renovables y sostenibles en nuestra vida cotidiana. A medida que los investigadores continúan mejorando y ampliando las capacidades del concreto supercondensador, este material innovador podría revolucionar la manera en que concebimos y utilizamos la energía en el entorno construido.
