Enerji depolama teknolojilerinde devrim yaratabilecek bu yenilik, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlandı. Cornell Üniversitesi ve Massachusetts Institute of Technology (MIT) işbirliğiyle yürütülen çalışmada, betonun artık yalnızca bir yapı malzemesi değil, aynı zamanda bir enerji depolama aracı olabileceği ortaya kondu.
SÜPERKAPASİTİF ENERJİ DEPOLAMA PRENSİBİ
ec³ teknolojisinin temeli, “süperkapasitif enerji depolama” prensibine dayanıyor. Bu sistem, güneş ya da rüzgâr enerjisi üretiminin azaldığı zamanlarda enerjinin yerel olarak depolanmasını mümkün kılıyor.
Araştırmacılar, yalnızca 5 metreküp ec³ ile 10 kilovat-saatten fazla enerji depolamayı başardı. Bu miktar, ortalama bir hanenin bir günlük elektrik tüketimine denk geliyor. Üstelik, aynı enerji yoğunluğuna iki yıl önce ulaşmak için dokuz kat daha fazla malzeme gerekiyordu.
Araştırmanın başyazarı Damian Stefaniuk, konuyla ilgili yaptığı açıklamada şunları söyledi:
“Yüksek enerji yoğunlukları ve geniş uygulama alanıyla artık elimizde, birçok kalıcı enerji sorununu çözmeye yardımcı olabilecek güçlü ve esnek bir araç var.”
ENERJİ BİNALARIN İÇİNDE DEPOLANACAK
Geleneksel lityum-iyon pillerden daha düşük enerji yoğunluğuna sahip olsa da, ec³’ün en büyük avantajı doğrudan bina yapılarının içine dökülebilmesi. Bu özellik, enerji depolamanın fiziksel alan gereksinimini ortadan kaldırırken, çevreye zarar veren nadir veya toksik maddelerin kullanımını da engelliyor.
Uzmanlara göre bu beton, yapıların ömrü boyunca dayanıklılığını koruyarak sürdürülebilir inşaat teknolojilerinde yeni bir dönemi başlatabilir.
PERFORMANS ARTIŞI NASIL SAĞLANDI?
Araştırmacılar, malzemenin performansındaki büyük sıçramayı iki ana yeniliğe bağlıyor:
-
Elektrolitin doğrudan karışım suyuna eklenmesi.
Önceki çalışmalarda elektrolit, beton sertleştikten sonra ekleniyordu. Yeni yöntemde bu madde doğrudan karışıma dahil edilerek iletkenlik artırıldı. -
Farklı elektrolit türleriyle yapılan testler.
En iyi sonuçlar, kuaterner amonyum tuzları (ev tipi dezenfektanlarda bulunur) ile asetonitril (sanayide yaygın bir çözücü) karışımından elde edildi.
Bu sayede malzeme, hem daha fazla enerji depolayabilir hale geldi hem de uzun ömürlü bir yapısal dayanıklılık kazandı.
GELECEĞİN ENERJİSİ “BETONUN İÇİNDE” OLABİLİR
Araştırmanın en dikkat çekici bölümü, ec³’ün yalnızca enerji depolamakla kalmayıp, karbondioksit emebilen ve kendini onarabilen yeni nesil beton teknolojilerine öncülük edebilecek olması.
Japonya’da kış aylarında kaldırımları ısıtmak için yapılan testlerde başarı elde edildi. Bilim insanları, gelecekte bu malzemenin şebekeden bağımsız çalışan evlerde, elektrikli araçları şarj edebilen yollarda ve akıllı şehir altyapılarında kullanılabileceğini öngörüyor.
Cornell Üniversitesi’nden malzeme bilimi profesörü James Weaver, teknolojinin önemini şu sözlerle özetledi:
“Beton gibi antik bir malzemeyi modern nanobilimle birleştirerek yalnızca yaşantımızı destekleyen değil, aynı zamanda enerji sağlayan altyapıların kapısını araladık.”
ec³ teknolojisi, enerji depolama ve inşaat sektörlerinde aynı anda devrim yaratabilecek potansiyele sahip bir yenilik olarak şimdiden bilim dünyasında büyük yankı uyandırdı.
