Бетонный аккумулятор достигает десятикратного увеличения емкости: Здания как накопители энергии

Бетон - самый распространенный строительный материал в мире. В будущем он сможет не только служить универсальным строительным материалом, но и хранить энергию, как аккумулятор. Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), расположенного по адресу https://news.mit.edu/2025/concrete-battery-now-packs-ten-times-power-1001 усовершенствовали "бетонную батарею", которая накапливает электрическую энергию и в то же время обладает структурной устойчивостью. Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Как работает бетонная батарея

Этот тип батареи состоит из цемента, воды, ультратонкой сажи и электролита. Это создает проводящую наноуглеродную сеть в бетоне. Адмир Масич, ведущий автор исследования и содиректор MIT EC³ Hub, объясняет:

Понимание того, как эти материалы "собираются" на наноуровне, является ключом к достижению этих новых функциональных возможностей.

Эта сеть позволяет электролитам проникать в поры и способствовать протеканию тока.

Увеличение плотности энергии

В экспериментах оптимизированные электролиты позволили увеличить емкость бетона для хранения энергии в десять раз. В 2023 году для удовлетворения ежедневных потребностей домохозяйства в энергии требовалось около 45 кубических метров бетона. Сегодня достаточно всего 5 кубометров, что сопоставимо с объемом стены подвала.

Дамиан Стефанюк, ведущий автор исследования, объясняет:

Кубический метр этой версии ec3 - размером примерно с холодильник - может хранить более 2 киловатт-часов энергии.

Это примерно эквивалентно потреблению электроэнергии холодильником в течение одного дня.

Архитектура и практическое применение

Бетонные батареи могут быть интегрированы непосредственно в строительные элементы, такие как стены, полы или купола. Вдохновившись римской архитектурой, исследователи построили миниатюрную арку, которая выдерживала собственную нагрузку и одновременно питала светодиод. Масич объясняет:

Возможно, здесь присутствует своего рода способность к самоконтролю.

Интенсивность света меняется в зависимости от нагрузки, что позволяет делать выводы о целостности конструкции в режиме реального времени.

Перспективы

Бетонные батареи могут использоваться для парковок, дорог и прибрежной инфраструктуры. Как объясняет Стефанюк:

Благодаря более высокой плотности энергии и продемонстрированной ценности в более широкой области применения, у нас теперь есть мощный и гибкий инструмент, который может помочь нам решить широкий спектр постоянных энергетических проблем.

Он сочетает в себе несущую архитектуру и накопители энергии, открывая перспективы для устойчивого, многофункционального строительства будущего.