Η μετάβαση στην πράσινη ενέργεια και τις ανανεώσιμες πηγές είναι σε πλήρη εξέλιξη, αλλά ακόμη και σήμερα υπάρχει ένα σοβαρό πρόβλημα: οι ανανεώσιμες πηγές δεν παρέχουν σταθερή ενέργεια, αλλά εξαρτώνται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Ως εκ τούτου, απαιτείται παράπλευρη ανάπτυξη συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, τα οποία θα αποθηκεύουν το πλεόνασμα της παραγόμενης ενέργειας και θα το απελευθερώνουν όποτε οι ανανεώσιμες πηγές δεν παράγουν αρκετή ενέργεια, ώστε να καλύπτεται η ζήτηση. Ακόμη και σήμερα, πολλά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας έχουν δοκιμαστεί, ακόμη περισσότερα έχουν προταθεί, αλλά κανένα δεν έχει αναδειχθεί ως το καλύτερο, καθώς όλα έχουν πλεονεκτήματα αλλά και μειονεκτήματα. Μια νέα ανακάλυψη, όμως, έχει όλα τα χαρακτηριστικά για να φέρει στο προσκήνιο το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας του μέλλοντος!
Σε ένα paper που μας έρχεται από ερευνητές του διάσημου ΜΙΤ (Massachusetts Institute of Technology), περιγράφεται ένα θαυματουργό μείγμα από δύο από τα πιο κοινά υλικά: τσιμέντο και μαύρο άνθρακα! Ο συνδυασμός τους μπορεί να αποτελέσει τη βάση για ένα νέο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, το οποίο δεν θα καταλαμβάνει χώρο και θα επιτρέπει στα δίκτυα ηλεκτροδότησης να παραμένουν σταθερά παρά τις διακυμάνσεις στην παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Τα δύο υλικά, όταν συνδυαστούν με νερό, μπορούν να σχηματίσουν έναν υπερπυκνωτή.
Οι πυκνωτές είναι πολύ απλά εξαρτήματα, βρίσκονται κατά εκατοντάδες μέσα σε όλα τα ηλεκτρονικά, και αποτελούνται από δύο ηλεκτρικά αγώγιμες πλάκες που χωρίζονται από έναν μονωτή. Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές χρησιμοποιούν έναν υγρό ηλεκτρολύτη και διαχωρίζονται από μια μεμβράνη. Οι υπερπυκνωτές είναι, απλά, πυκνωτές ικανοί να αποθηκεύσουν πάρα πολύ μεγάλα ηλεκτρικά φορτία. Το ποσό του φορτίου που μπορεί να αποθηκεύσει ένας πυκνωτής εξαρτάται από την επιφάνεια των μεταλλικών πλακών.
Η νέα εφεύρεση χρησιμοποιεί μια μέθοδο παραγωγής τσιμέντου, μέσα στο οποίο σχηματίζεται ένα τεράστιο δίκτυο από αγώγιμα υλικά, με τεράστια επιφάνεια, και αυτός είναι ο ρόλος του μαύρου άνθρακα μέσα στο τσιμέντο. Το νερό σχηματίζει δίκτυα κενών μέσα στο τσιμέντο, κατά τη διάρκεια της πήξης, στα οποία κενά μετατοπίζονται τα σωματίδια του άνθρακα, φτιάχνοντας δίκτυα κλάδων που μοιάζουν με καλώδια. Το τελικό σχήμα μοιάζει με ρίζες δέντρου, κάτι που οδηγεί σε τεράστια επιφάνεια σε πεπερασμένο όγκο. Έπειτα, αυτό το υλικό μπορεί να εμβαπτιστεί με έναν απλό ηλεκτρολύτη, όπως το χλωριούχο κάλιο. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένας υπερπυκνωτής, ο οποίος λειτουργεί όπως και μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία.
Το τεράστιο πλεονέκτημα αυτής της ανακάλυψης είναι το ότι το τσιμέντο είναι ένα από τα πιο κοινά υλικά στον πλανήτη, και ένα υλικό το οποίο δεν πρόκειται να πάψει να χρησιμοποιείται. Παράλληλα, και ο μαύρος άνθρακας είναι πολύ φθηνό και κοινό υλικό. Οι ερευνητές οραματίζονται κτήρια των οποίων τα θεμέλια θα είναι πυκνωτές, δημόσια κτήρια, γέφυρες, και άλλες κατασκευές, ακόμη και το υπόστρωμα δρόμων, τα οποία θα αποθηκεύουν ενέργεια και θα κρατούν το δίκτυο σταθερό. Παράλληλα, αυτό το υλικό, βασιζόμενο στο τσιμέντο, διατηρεί σε μεγάλο βαθμό τις δομικές αντοχές του απλού τσιμέντου, επομένως η μετάβαση (σε νέες κατασκευές) σε θεμέλια που αποθηκεύουν ενέργεια θα είναι μια πολύ φθηνή και απλή διαδικασία!
Οι ερευνητές διαπίστωσαν πως το υλικό μπορεί να λειτουργήσει το ίδιο καλά σε μικρές και μεγάλες κλίμακες, ενώ η σύστασή του μπορεί να τροποποιηθεί για να ταιριάζει στις εκάστοτε απαιτήσεις. Οι έρευνες ακόμη συνεχίζονται, όμως, αλλά η τεχνολογία είναι πολλά υποσχόμενη και θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον τρόπο που αποθηκεύουμε ηλεκτρική ενέργεια, κάνοντας την μετάβαση σε ανανεώσιμες πηγές πιο απλή και γρήγορη υπόθεση.