Un dispositivo de cemento, negro de carbón y agua que almacena energía

Informe sobre un novedoso sistema de almacenamiento de energía de bajo coste

Introducción

Materiales omnipresentes como el cemento y el negro de carbón pueden constituir la base de un novedoso sistema de almacenamiento de energía de bajo coste. Esta tecnología, descrita en la revista PNAS, podría facilitar el uso de fuentes de energía renovables, al permitir que las redes energéticas se mantengan estables a pesar de las fluctuaciones en el suministro de energía renovable.

Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

• ODS 7: Energía asequible y no contaminante
• ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
• ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles
• ODS 13: Acción por el clima

Desarrollo

Los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts descubrieron que los dos materiales pueden combinarse con agua para fabricar un supercondensador que podría proporcionar almacenamiento de energía eléctrica.

Por ejemplo, señalan que podría incorporarse a los cimientos de hormigón de una casa, donde podría almacenar la energía de un día entero, con un coste mínimo (o nulo) para los cimientos y la resistencia estructural necesaria. También prevén una calzada de hormigón que podría recargar sin contacto los coches eléctricos que circulen por ella.

La cantidad de energía que puede almacenar un condensador depende de la superficie total de sus placas conductoras.

La clave de los nuevos supercondensadores desarrollados por este equipo radica en un método para producir un material a base de cemento con una superficie interna extremadamente alta gracias a una densa red interconectada de material conductor dentro de su volumen. Los investigadores lo consiguieron introduciendo negro de carbón en una mezcla de hormigón junto con cemento en polvo y agua, y dejándola reposar. Al reaccionar con el cemento, el agua forma de forma natural una red ramificada de aberturas dentro de la estructura, y el carbono migra a estos espacios para formar estructuras similares a cables dentro del cemento endurecido.

Estas estructuras tienen una estructura fractal, con ramas más grandes de las que brotan ramas más pequeñas, y de éstas brotan ramificaciones aún más pequeñas, y así sucesivamente, hasta acabar con una superficie extremadamente grande dentro de los confines de un volumen relativamente pequeño.

A continuación, el material se sumerge en un material electrolítico estándar, como el cloruro potásico, una especie de sal, que proporciona las partículas cargadas que se acumulan en las estructuras de carbono. Dos electrodos de este material, separados por un fino espacio o una capa aislante, forman un supercondensador muy potente, según descubrieron los investigadores.

Conclusiones

Los supercondensadores fabricados con este material tienen un gran potencial para contribuir a la transición mundial hacia las energías renovables. Las principales fuentes de energía libre de emisiones, la eólica, la solar y la mareomotriz, producen su energía en momentos variables que a menudo no se corresponden con los picos de consumo eléctrico, por lo que es esencial encontrar formas de almacenar esa energía. El sistema desarrollado con cemento y negro de carbón ofrece una solución de bajo coste y fácilmente reproducible.

Además, este sistema tiene aplicaciones en la construcción de viviendas aisladas, edificios o refugios alejados de la red eléctrica, así como en la construcción de calzadas de hormigón que puedan almacenar y suministrar energía a los vehículos eléctricos que circulen por ellas. Es un material multifuncional que puede contribuir a la transición hacia un futuro más sostenible.

Fuente: MIT Engineers Create Supercapacitor Using Ancient Materials

1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo:

• Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
• Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura
• Objetivo 11: Ciudades y comunidades sostenibles

2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:

• Meta 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía
• Meta 9.4: Actualizar la infraestructura y reacondicionar las industrias para que sean sostenibles, utilizando recursos más limpios y tecnologías ambientalmente racionales
• Meta 11.4: Fortalecer los esfuerzos para proteger y salvaguardar el patrimonio cultural y natural del mundo

3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo:

• Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo final de energía
• Indicador 9.4.1: Valor agregado de la producción manufacturera y proporción en el PIB
• Indicador 11.4.1: Número total de bienes culturales con medidas de conservación y protección

4. Tabla de ODS, metas e indicadores:

El artículo aborda principalmente los temas relacionados con el desarrollo de un sistema de almacenamiento de energía de bajo coste utilizando materiales como el cemento y el negro de carbón. Estos materiales podrían facilitar el uso de fuentes de energía renovables y contribuir a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) mencionados anteriormente.

El objetivo 7 se aborda al mencionar la posibilidad de utilizar este sistema de almacenamiento de energía para aprovechar fuentes renovables como la solar, la eólica y la mareomotriz. La meta 7.2 se relaciona con aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía, y el indicador 7.2.1 mediría el progreso hacia esta meta.

El objetivo 9 está conectado con el desarrollo de infraestructuras sostenibles e innovadoras, y la meta 9.4 se refiere a utilizar recursos más limpios y tecnologías ambientalmente racionales. El indicador 9.4.1 podría medir el valor agregado de la producción manufacturera y su proporción en el PIB.

El objetivo 11 se relaciona con ciudades y comunidades sostenibles, y la meta 11.4 se enfoca en proteger y salvaguardar el patrimonio cultural y natural del mundo. El indicador 11.4.1 mediría el número total de bienes culturales con medidas de conservación y protección.

En resumen, el artículo aborda los ODS 7, 9 y 11, y se pueden identificar las metas específicas y los indicadores correspondientes mencionados anteriormente.

¡Atención! Este espléndido artículo nace de la fuente del conocimiento, moldeado por una maravillosa tecnología patentada de inteligencia artificial que profundizó en un vasto océano de datos, iluminando el camino hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Recuerda que todos los derechos están reservados por SDG Investors LLC, lo que nos permite defender el progreso juntos.

Fuente: notimerica.com

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