Il cemento, nonostante la sua larga diffusione, ha un impatto ambientale negativo significativo. È il secondo prodotto più consumato al mondo, dopo l’acqua, e la sua produzione rappresenta l’8% delle emissioni globali di CO2, con oltre quattro miliardi di tonnellate di gas serra all’anno.
Un nuovo materiale sviluppato dai ricercatori del MIT potrebbe aiutare a mitigare questo problema. Combinando acqua, cemento e una sostanza fuligginosa chiamata nero di carbonio, hanno creato un dispositivo di accumulo energetico noto come supercondensatore, simile a una gigantesca batteria di cemento.
Le proprietà straordinarie del materiale sono dovute alla natura del nero di carbonio, un materiale noto fin dall’antichità – i Rotoli del Mar Morto sono scritti con esso -, altamente conduttivo e idrorepellente. Quando la miscela si solidifica, il nero di carbonio si riorganizza in una rete ramificata di fili attraverso il cemento.
Questa innovazione rappresenta un grande passo avanti nella transizione globale verso le energie rinnovabili. Inoltre, il materiale presenta vantaggi intrinseci rispetto alle batterie tradizionali. Mentre il costo di produzione del cemento è elevato in termini di carbonio, il nuovo materiale è composto da soli tre componenti, tutti economici e abbondanti. Le batterie standard, invece, si basano sul litio, che è limitato e costoso in termini di CO2.
Poiché il cemento continuerà ad essere utilizzato ampiamente, combinarlo con un sistema di accumulo energetico semplice ed efficiente sembra una soluzione vincente.
Un possibile utilizzo è nelle strade, permettendo alle autostrade di raccogliere energia solare e di caricare wireless i veicoli elettrici in movimento. I condensatori rilasciano energia molto più velocemente delle batterie normali, rendendoli ideali per dare una spinta di potenza ai veicoli in movimento.
Un’altra idea affascinante è l’uso del materiale come materiale da costruzione. Il team ha calcolato che un blocco di 45 metri cubi della miscela cemento-nero di carbonio potrebbe immagazzinare abbastanza energia da alimentare una casa media negli Stati Uniti per un giorno.
“La nostra tecnologia è estremamente promettente perché il cemento è ubiquo,” ha affermato Franz-Josef Ulm, ingegnere strutturale del MIT. “È un nuovo modo di guardare al futuro del cemento.”
Il loro studio è stato pubblicato sulla rivista PNAS.