Cemento y negro de carbón, ¿pueden convertirse en baterías?

La tecnología evoluciona a ritmo acelerado y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, MIT, presentó avances en el desarrollo de baterías amigables con el ambiente y a un precio más económico. Se trata de supercondensadores de energía a partir de materiales como el cemento y el negro de carbón que, combinados con agua, tendrían el potencial de facilitar el almacenamiento de energía de forma barata e impulsar infraestructuras de carga para vehículos eléctricos.

En la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, en un artículo de los profesores del MIT Franz-Josef Ulm, Admir Masic y Yang-Shao Horn, se explica que la clave de los nuevos supercondensadores proviene de un material a base de cemento en el que introdujeron el negro de carbón, mezclado a su vez con polvo de cemento y agua.

El negro de carbón, esencial para la fabricación de neumáticos, es un pigmento compuesto de carbono en su mayor parte que se obtiene quemando aceites, gas, hulla o madera. Al unirlo con el agua y reaccionar con el cemento, se forma naturalmente una ramificación de aberturas dentro de la estructura similar a un fractal, donde el carbono se mueve a los espacios para crear estructuras parecidas a alambres dentro del cemento endurecido. Luego, se sumerge en un material electrolítico como cloruro de potasio, que proporciona las partículas cargadas que se acumulan en las estructuras de carbono. "Dos electrodos hechos de este material, separados por un espacio delgado o una capa aislante, forman un supercondensador muy poderoso", indicaron los investigadores.

Las dos placas emulan a dos polos de una batería recargable de voltaje equivalente. Al conectarse a una fuente de electricidad, la energía se almacena en las placas y luego, al conectar a una carga, la corriente fluye para proporcionar energía. El equipo calculó que un bloque de hormigón de unos 3,5 metros de ancho tendría capacidad suficiente para almacenar unos 10 kWh de energía.

El proceso es fácilmente reproducible con materiales que económicos y disponibles en cualquier parte del mundo, aseguran los investigadores. Además, la cantidad de carbono necesaria es solo el 3 % por volumen de la mezcla, para lograr una red de carbono filtrado.

Los supercondensadores hechos de este material tienen un gran potencial para el almacenamiento de energía renovable sin necesidad de recurrir a baterías de iones de litio.

Después de una serie de pruebas, ahora construirán versiones más grandes, como, por ejemplo, del tamaño una batería de automóvil de 12 voltios. Estaremos pendientes a los resultados.