MIT (Massachusetts Institute of Technology) araştırmacıları, dünyanın en yaygın yapı malzemesi olan betonu devasa bir enerji deposuna çeviren yöntemi geliştirdi. Çimento, su ve karbon siyahı karışımıyla üretilen yeni malzeme, binaları ve yolları dev birer pile dönüştürüyor.

LİTYUM-İYON PİLE ALTERNATİF DOĞUYOR

Hayat değiştirecek potansiyele sahip bu teknoloji aslında basit bir yönteme dayanıyor. Kürlenen çimento içindeki mikroskobik kanallara karbon siyahı parçacıkları kendiliğinden yerleşerek iletken bir ağ oluşturuyor. Ardından beton, potasyum klorür gibi standart bir tuzlu çözeltiyle ıslatılıyor.

Elektrik akımı uygulandığında tuz iyonları beton içinde yer değiştirerek enerjiyi depoluyor. Kimyasal reaksiyon yaşanmadığı için malzeme binlerce şarj-deşarj döngüsünde performans kaybetmiyor.

Bu özellik, geleneksel lityum-iyon pillerin en büyük açığını kapatıyor. Mevcut piller yavaş kimyasal tepkimelerle çalıştığı için zamanla yıpranıyor ve çevreye ciddi yük bırakıyor.

45 METREKÜP BETON BİR HANENİN GÜNLÜK ENERJİSİNİ DEPOLUYOR

Laboratuvardaki ilk gösterimde madeni para büyüklüğünde 3 küçük beton ünite birbirine bağlanarak güneş paneliyle şarj edildi ve bir LED ampul yakıldı. Ölçek büyüdüğünde rakamlar da büyüyor.

45 metreküp karbon siyahı katkılı beton, ortalama bir hanenin günlük elektrik tüketimine denk 10 kilowatt saat enerji depolayabiliyor. Bir ev temeli düşünüldüğünde bu hacim son derece ulaşılabilir.

Laboratuvardaki ilk gösterimde madeni para büyüklüğünde 3 küçük beton ünite birbirine bağlanarak güneş paneliyle şarj edildi ve bir LED ampul yakıldı. Bu küçük denemenin ardından ekip aynı formülü gerçek yapı ölçeğinde test etmek için hesaplamalara geçti.

Umut veren sonuçlarda küçük bir evin temeline dökülecek miktarda, 45 metreküp karbon siyahı katkılı beton, ortalama bir hanenin günlük elektrik tüketimine denk 10 kilowatt saat enerji depolayabildiği görüldü.

Araştırmacılar metreküp başına depolanan enerjinin standart bir lityum-iyon pilinkinden daha düşük olduğunu kabul ediyor. Asıl gücün küresel ölçekteki devasa beton kütlesinde saklı olduğunu vurguluyorlar.

KARBON KARNESİNİ DENGELEYECEK ÇÖZÜM

Beton üretimi dünyadaki en kirli sanayi kollarından biri. Küresel karbondioksit emisyonlarının yaklaşık yüzde 8’i bu sektörden çıkıyor.

MIT ekibinin geliştirdiği yöntem, kirletici bir malzemeyi temiz enerji depolama aracına çevirerek bu yükü dengelemeyi amaçlıyor. Ölçeklendirme çalışmaları 2024 baharında yüksek lisans tez çalışmalarıyla daha büyük yapısal bileşenlere taşındı.

Günümüzde araştırmacılar kritik bir yapısal sorunu çözmeye odaklanmış durumda. Beton içindeki sıvı çözeltinin kuruması ya da temeli zayıflatması ihtimaline karşı sızdırmazlık teknikleri geliştiriliyor.

ELEKTRİKLİ ARABALAR YOLDAN ŞARJ OLACAK

MIT ekibinin gelecek vizyonu bina temelleriyle sınırlı değil. Araştırmacılar enerji depolayan betondan doğrudan halka açık yollar inşa etmeyi planlıyor.

Bu yollar, üzerinden geçen elektrikli araçları hareket halindeyken kablosuz şarj edecek sistemlerle eşleştirilecek. Köprüler, binalar ve yollar zamanla yenilenebilir enerjiyi dengeleyecek küresel bir şebeke yedeğine dönüşebilir.