Un edificio in cemento che immagazzina energia come una gigantesca batteria. E’ questo lo scenario futuro che potrebbe diventare realtà. A sviluppare il concept è stato un gruppo di ricerca della Chalmers University of Technology in Svezia.
L’innovazione parte da una miscela a base di cemento, con piccole quantità di fibre di carbonio aggiunte per aumentare la conduttività e la resistenza alla flessione. Nella miscela è incorporata una rete in fibra di carbonio rivestita di metallo: ferro per l'anodo e nichel per il catodo
“I risultati di studi precedenti sulla tecnologia delle batterie in calcestruzzo hanno mostrato prestazioni molto basse, quindi ci siamo resi conto che dovevamo pensare fuori dagli schemi, per trovare un altro modo per produrre l'elettrodo. Questa particolare idea che abbiamo sviluppato - che è anche ricaricabile - non è mai stata esplorata prima. Ora abbiamo la prova del concetto su scala di laboratorio ", spiega la ricercatrice Emma Zhang.La ricerca ha prodotto una batteria ricaricabile a base di cemento con una densità energetica media di 7 Wattora per metro quadrato (o 0,8 Wattora per litro). La densità di energia viene utilizzata per esprimere la capacità della batteria e, secondo una prima stima, le prestazioni della nuova batteria Chalmers potrebbero essere più di dieci volte quelle dei precedenti tentativi di batterie di cemento. La densità di energia è ancora bassa rispetto alle batterie commerciali, ma questa limitazione potrebbe essere superata grazie all'enorme volume a cui la batteria potrebbe essere costruita quando utilizzata negli edifici.
Dallo stoccaggio energetico al monitoraggio delle infrastrutture
Il fatto che la batteria sia ricaricabile è sicuramente la qualità più rilevante e le possibilità applicative potrebbero essere diverse. Dallo stoccaggio energetico al monitoraggio. I ricercatori immaginano che la batteria potrebbe alimentare l’illuminazione LED, così come contribuire alla connessione 4G in aree remote o alla protezione catodica contro la corrosione nelle infrastrutture in calcestruzzo.
"Il sistema potrebbe anche essere accoppiato con pannelli a celle solari, ad esempio, per fornire elettricità e diventare la fonte di energia per i sistemi di monitoraggio in autostrade o ponti, dove i sensori azionati da una batteria di cemento potrebbero rilevare crepe o corrosione", suggerisce Emma Zhang.
L'idea è ancora in una fase iniziale. Le questioni tecniche che devono ancora essere risolte prima che la commercializzazione dell’innovazione possa essere una realtà includono l'estensione della durata della batteria e lo sviluppo di tecniche di riciclo.
“Poiché le infrastrutture in calcestruzzo sono solitamente costruite per durare cinquanta o anche cento anni, le batterie dovrebbero essere raffinate per adattarsi a questo arco temporale, o per essere più facili da sostituire e riciclare una volta terminata la loro vita utile. Per ora, questo rappresenta una sfida importante dal punto di vista tecnico ", afferma Emma Zhang.
Ma i ricercatori sperano che la loro innovazione abbia molto da offrire.
