Asphaltbatterien waren gut, aber Beton / Zement-Ion ist noch besser. Gebäude als Energiespeicher
Vor etwas mehr als zwei Jahren haben wir beschrieben, wie natürlicher Asphalt die Kapazität einer Lithium-Ionen-Batterie erhöhen kann. Jetzt gibt es eine Anwendung für ein weiteres Material, das uns täglich begegnet. Forscher der Technischen Universität Chalmers in Schweden untersuchen das Konzept eines Betonblocks als riesige Batterie. Und sie haben bereits einen Prototyp einer Zement-Ionen-Batterie.
„Der Batteriestand auf dem Block beträgt 27 Prozent. Wird geladen"
Die Idee ist einfach: Verwandeln wir die Objekte um uns herum in Batterien, um Energie zu speichern, wenn wir zu viel davon haben. Aber es ist leichter gesagt als getan. Daher entschieden sich Wissenschaftler der Chalmers University für die Entwicklung Zellen auf Zementbasis. Anode Hergestellt aus vernickeltem Kohlefasergeflecht. Kathode Dies ist das gleiche Netz, aber mit Eisen bedeckt. Beide Gitter waren mit einer elektrisch leitfähigen Mischung auf Zementbasis gefüllt, in die zusätzlich kurze Kohlenstofffasern eingebettet waren.
Die Prototypzelle ist da und arbeitet im Labor.Auf dem ersten Foto versorgt es die Diode mit Strom (Quelle). Die Energiedichte ist nicht übermäßig hoch und beträgt 0,0008 kWh/L (0,8 Wh/L) oder 0,007 kWh/m.2... Zum Vergleich: Moderne Lithium-Ionen-Zellen bieten mehrere hundert Wattstunden pro Liter (Wh/L), hundertmal mehr. Dies ist jedoch ein kleines Problem, da Zementblöcke (Betonblöcke) Strukturen von Hunderten von Kubikmetern sind.
Die von Wissenschaftlern der Chalmers University entwickelte Zementbatterie ist zehnmal so groß wie frühere ähnliche Systeme. Das Wichtigste: Es kann mehrmals geladen und entladen werden. Die Forscher sind vorsichtig: Im Moment geht es um Stromversorgungsdioden, kleine Sensoren oder Verkehrsüberwachungssysteme auf Straßen und Brücken. Sie sehen jedoch keine Hindernisse dafür, künftig Elektrodennetze in großen Gebäuden einzusetzen und diese so zu riesigen Energiespeichern zu machen.
Die größte Herausforderung besteht derzeit darin, die Zellen so zu gestalten, dass sie genauso lange halten wie Betonkonstruktionen, also mindestens 50-100 Jahre. Wenn dies fehlschlägt, sollten deren Austausch und Recycling einfach sein, sodass die Wiederherstellung der Energiespeicherkapazität des Gebäudes keinen Abriss und keine Neuinstallation erfordert.
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