Immaginate un intero edificio in cemento di venti piani in grado di immagazzinare energia come una batteria gigante. Grazie a una ricerca unica della Chalmers University of Technology, in Svezia, una tale visione potrebbe un giorno diventare realtà. I ricercatori del Dipartimento di Architettura e Ingegneria Civile hanno recentemente pubblicato un articolo che delinea un nuovo concetto per le batterie ricaricabili – fatto di cemento.
La crescente necessità di materiali da costruzione sostenibili pone grandi sfide ai ricercatori.
La dottoressa Emma Zhang, già membro della Chalmers University of Technology, svezia, si è unita al gruppo di ricerca del professor Luping Tang diversi anni fa per cercare i materiali da costruzione del futuro. Insieme sono ora riusciti a sviluppare un concetto di prima mondiale per una batteria ricaricabile a base di cemento. Il concetto prevede prima una miscela a base di cemento, con piccole quantità di fibre di carbonio corte aggiunte per aumentare la conducibilità e la tenacità flessiva.
Quindi, incorporato all’interno della miscela c’è una rete in fibra di carbonio rivestita di metallo – ferro per l’anodo e nichel per il catodo. Dopo molte sperimentazioni, questo è il prototipo che i ricercatori ora presentano. – I risultati di studi precedenti che studiano la tecnologia delle batterie in calcestruzzo hanno mostrato prestazioni molto basse, quindi ci siamo resi conto che dovessimo 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 prove di concetto su scala di laboratorio”, spiega Emma Zhang.
La ricerca di Luping Tang ed Emma Zhang 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 una stima modesta è che le prestazioni della nuova batteria Chalmers potrebbero essere più di dieci volte superiori a quelle dei precedenti tentativi di batterie al calcestruzzo.
La densità energetica 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 viene utilizzata negli edifici.
