Evler ve Yollar İçin Enerji Depolayan Yeni Çimento
Beton, en hafif tabirle, çevre için gerçekten kötüdür. Su dışında gezegende en çok tüketilen üründür ve karbon ayak izi de bunu doğrulamaktadır: tek başına çimento ve beton üretimi küresel CO2 emisyonlarının yüzde sekizini veya yılda dört milyar tondan fazla sera gazını oluşturmaktadır.
Ancak MIT’deki araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni bir malzeme bu soruna karşı koymaya yardımcı olabilir. Araştırmacılar su, çimento ve karbon siyahı adı verilen isli bir maddeyi bir araya getirerek süperkapasitör olarak bilinen ve dev bir beton bataryaya benzeyen bir enerji depolama cihazı inşa ettiler.
MIT’de görevli bilim insanı ve buluşun arkasındaki araştırmacılardan biri olan Admir Masic, geçen yıl yaptığı bir açıklamada “Bu malzeme büyüleyici” dedi.
“Dünyada en çok kullanılan insan yapımı malzemeye, çimentoya sahipsiniz, bu malzeme karbon siyahı ile birleştirilmiş, bu iyi bilinen tarihi bir malzemedir – Ölü Deniz Parşömenleri bununla yazılmıştır” diye açıkladı. “En az iki bin yıllık bu malzemeleri belirli bir şekilde birleştirdiğinizde iletken bir nanokompozit elde ediyorsunuz ve işte o zaman işler gerçekten ilginçleşiyor.”
Malzemenin inanılmaz özellikleri, karbon siyahının hem yüksek iletkenliğe sahip hem de su itici özelliğinden kaynaklanıyor. Bu da, karışım sertleştikçe karbon siyahının kendisini çimentonun içinden geçen tellerden oluşan dallanan bir ağ şeklinde yeniden düzenlemesi anlamına geliyor.
Araştırmacılar bunun sadece yenilenebilir enerjiye doğru küresel geçişte büyük bir potansiyel adım olmadığını, aynı zamanda tarifi sayesinde daha geleneksel pillere göre içsel avantajlara sahip olduğunu söylüyor. Çimentonun karbon maliyetine rağmen, yeni malzeme sadece üç bileşenden oluşuyor ve hepsi de ucuz ve bol miktarda bulunuyor; bu arada standart pillerin dayandığı lityum sınırlı ve CO2 açısından pahalı – MIT’nin İklim Portalı’na göre “özellikle sert kaya madenciliğinde, çıkarılan her ton lityum için havaya 15 ton CO2 salınıyor”.
Çimentonun yakın zamanda bir yere gitmesi pek mümkün olmadığına göre, onu kolay ve verimli bir enerji depolama sistemiyle birleştirmek bariz bir kazanç gibi görünüyor. Buluşun arkasındaki araştırmacılardan biri olan Damian Stefaniuk bu hafta BBC Future’a verdiği demeçte, “Betonun küresel olarak yaygın kullanımı göz önüne alındığında, bu malzeme enerji depolamada oldukça rekabetçi ve kullanışlı olma potansiyeline sahip” dedi.
“Eğer ölçek büyütülebilirse, bu teknoloji yenilenebilir enerjinin depolanması gibi önemli bir sorunun çözümüne yardımcı olabilir” dedi.
Bu nasıl başarılabilir? Potansiyel çözümlerden biri: yolları kaplamak için kullanmak, otoyolların güneş enerjisini toplamasına ve daha sonra bu yollardan geçen elektrikli araçları kablosuz olarak şarj etmesine izin vermek. Kondansatörler enerjiyi normal bataryalardan çok daha hızlı serbest bırakır – bu nedenle daha yüksek verimlilik ve performansta daha düşük seviyelerde bozulma gibi diğer avantajlara sahip olmalarına rağmen günlük güç depolama için o kadar kullanışlı değildirler – bu şekilde hareket eden arabalara güç artışı sağlamak için ideale yakındır.
Bir başka kışkırtıcı fikir ise bu malzemeyi bir yapı malzemesi olarak kullanmak. Ekip, malzemeyle ilgili makalelerinde, sadece 45 metreküplük bir karbon-beton karışımı bloğunun (bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, yaklaşık 55 tanesini bir olimpik yüzme havuzuna sığdırabilirsiniz) ortalama bir ABD evine yetecek kadar enerji depolayabileceğini hesapladı.
Ekip, “Beton gücünü koruyacağından, bu malzemeden yapılmış bir temele sahip bir ev, güneş panelleri veya yel değirmenleri tarafından üretilen bir günlük enerjiyi depolayabilir ve ihtiyaç duyulduğunda kullanılmasına izin verebilir” diyor.
MIT yapı mühendisi Franz-Josef Ulm, “İşte bu noktada teknolojimiz son derece umut verici, çünkü çimento her yerde bulunuyor” dedi.
“Bu, betonun geleceğine bakmanın yeni bir yolu.”
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber
Daha Dayanıklı Yollar ve Şehirler İnşa Etmek İçin Akıllı Çimento İcat Edildi