En lo que podría llegar a ser un giro sorprendente en el mundo de la construcción, expertos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de Harvard están replanteando el uso del hormigón, convirtiéndolo en un material que algún día podría almacenar la energía de nuestros hogares e infraestructuras. Así, el hormigón, tradicionalmente visto como un componente estático, podría pronto convertirse en un aliado dinámico gracias a la investigación liderada por el Dr. Damian Stefaniuk.

La innovación consiste en la creación de supercondensadores a partir de una mezcla de cemento, agua y negro de carbón, un material altamente conductor similar al hollín o carbón vegetal muy fino. Aunque esta tecnología no está destinada a reemplazar a las baterías tradicionales, ya que no son tan eficaces para el almacenamiento a largo plazo como las baterías de iones de litio, ofrece ventajas únicas. Por ejemplo, puede almacenar y liberar rápidamente grandes cantidades de energía, ideal para almacenar la energía como la solar y la eólica.

Hormigón multifuncional

Imagínese una casa cuyos mismos cimientos no solo sostienen la estructura, sino que también almacenan la energía captada durante el día. Según el MIT, esto es posible con un costo adicional mínimo y sin comprometer la integridad estructural del edificio. Este tipo de hormigón, además, podría transformar nuestras calles en vías de carga inalámbrica para vehículos eléctricos y nuestros edificios en gigantescos almacenadores de energía.

Ciencia detrás del supercondensador de concreto

El secreto detrás de esta tecnología radica en la mezcla de cemento con negro de carbón y agua. Durante el curado del hormigón, el negro de carbón se organiza en estructuras fractales conductoras, formando una red interna que puede contener una gran cantidad de energía. Luego, este material se baña en una solución electrolítica estándar, como el cloruro de potasio, que permite que las partículas cargadas se acumulen en estas redes de carbono, creando un supercondensador potente y eficiente.

Las dos placas del condensador funcionan como los polos de una batería recargable: al conectarse a una fuente de electricidad, la energía se almacena en las placas y, al conectarse a una carga, la corriente eléctrica fluye para proporcionar energía.

Desafíos de la nueva tecnología

A pesar de su prometedor futuro, los supercondensadores de hormigón enfrentan desafíos. Liberan energía rápidamente, lo que los hace menos adecuados para suministros constantes y prolongados. Además, la producción de cemento es una fuente significativa de emisiones de CO2, lo que plantea preocupaciones ambientales.

Por otro lado, esta tecnología aún está en sus primeras etapas. Actualmente, el prototipo solo puede almacenar suficiente energía para alimentar un LED de 10 vatios durante 30 horas, pero Stefaniuk es optimista sobre el futuro, planeando una versión mucho más grande que podría cubrir las necesidades energéticas diarias de una vivienda.

A pesar de los desafíos que enfrenta, esta innovadora aproximación al hormigón sugiere un futuro donde la integración de energías renovables en nuestras estructuras podría ser no solo viable, sino también eficiente. Con tiempo y refinamiento, el hormigón supercondensador podría ser una pieza esencial en la transición hacia un futuro energético sostenible.

Felipe Espinosa Wang con información de MIT, Interesting Engineering y IFL Science.