Geleneksel süreçlerin ötesine geçen bir yaklaşımla, ec³ karışımı, suyla birlikte ince karbon tozu olarak adlandırılan nanoscale carbon black ile birleşince iletken bir ağ oluşturuyor. Bu ağ, beton sertleştiğinde enerji depolama özelliğini kazanan yoğun bir yapıyı meydana getiriyor.
Bu yaklaşım, süperkapasitif enerji depolama ilkesine dayanıyor ve yenilenebilir enerji devriminin en kritik eksiklerinden biri olan enerji depolama sorununu hedefliyor. Ec³’ün, güneş ve rüzgâr gibi kaynaklar olmadığı zamanlarda bile yerelde enerji saklama potansiyeli taşıdığı düşünülüyor.
PNAS dergisinde yayımlanan yeni çalışmada, araştırmacılar yalnızca 5 metreküp ec³ ile 10 kilovat-saatten fazla enerji depolamayı başardıklarını gösterdi. Bu miktar, tipik bir haneyi bir gün boyunca beslemek için yeterli olarak değerlendiriliyor. Üstelik aynı enerji yoğunluğunu elde etmek için iki yıl önce kullanılan malzeme miktarının dokuz kat daha fazlası gerekiyordu.
Araştırmanın baş yazarı Damian Stefaniuk, enerji yoğunluklarındaki yükseliş ve geniş uygulama yelpazesinin artık çeşitli kalıcı enerji sorunlarını çözmede güçlü ve esnek bir araç sunduğunu belirtti. Enerji, binalarda depolanacak ifadesiyle vurgu yapan ekip, ec³’ün geleneksel lityum-iyon pillere göre daha düşük enerji yoğunluğuna sahip olsa da bina yapılarının içine kolayca dökülebilmesi, toksik ya da nadir materyaller gerektirmemesi ve yapı ömrüyle aynı dayanıklılığa sahip olması açısından önemli bir avantaj taşıdığını ifade ediyor.
Geliştirme sürecinin temel iki adıma dayandığına işaret ediliyor: ilki, elektrolitin beton sertleşmeden önce karışım suyuna eklenmesi; ikincisi ise farklı elektrolit türleriyle yapılan testler. En başarılı sonuçlar, ev tipi dezenfektanlarda bulunan kuaterner amonyum tuzları ile sanayide yaygın bir çözücü olan asetonitril karışımından elde edildi. Ayrıca bu teknolojinin, sadece enerji depolamakla kalmayıp karbondioksit emebilen ve kendini onarabilen çok işlevli betonlara yol açabileceği düşünülüyor.
Ec³, Japonya’da kışın kaldırımları ısıtmak amacıyla test edildi ve gelecekte şebekeden bağımsız çalışan evlerden elektrikli araçları şarj eden yollara kadar geniş bir kullanım alanı olabileceği öne sürülüyor. Cornell Üniversitesi’nden malzeme bilimi profesörü James Weaver, beton gibi eski bir malzemeyi modern nanobilim ile birleştirmenin yaşama enerji sağlayan altyapıların kapısını araladığını söyledi.
News
