El mundo de la construcción está a punto de experimentar una transformación gracias a este material: cemento con electricidad. Investigadores del MIT dieron en la tecla de una forma de convertir este material común en un supercondensador, capaz de almacenar grandes cantidades de energía eléctrica.
Esta tecnología, que combina cemento, carbón negro y agua, nos lleva a poder imaginar edificios que generan su propia energía y la almacenan en sus cimientos, o carreteras que cargan vehículos eléctricos mientras circulan. Ahora bien, la clave de este descubrimiento se encuentra en la capacidad del carbón negro para formar una red de conductores dentro del hormigón.
Al agregar este material a la mezcla ya mencionada, se crea una estructura porosa que puede almacenar cargas eléctricas. De esta forma, no solo se logra almacenar energía de manera eficiente, sino que también brinda la posibilidad de ingresar a sistemas de calefacción y refrigeración en las propias estructuras.
¿Cómo es posible que un material tan común como el hormigón se convierta en una batería?
Para buscar la respuesta, debemos hablar de las nanoestructuras que se forman al combinar cemento, agua y carbón negro; este último, al ser altamente conductor, crea una red de conexiones dentro del hormigón que permite el flujo de electrones, esta misma actúa como un electrodo y el cemento proporciona el soporte estructural.
Tras aplicarse una corriente eléctrica al hormigón conductor, los iones se acumulan en la red de carbono creando una carga eléctrica, que puede ser almacenada durante largos períodos y liberada cuando sea necesario. El proceso es similar al de una batería recargable, pero con la ventaja de que el hormigón conductor es mucho más duradero y económico.
Además, la capacidad de almacenamiento de energía puede ajustarse variando la cantidad de carbón negro en la mezcla. Uno de los aspectos más interesantes de esta tecnología es su escalabilidad. Desde pequeños dispositivos hasta estructuras de gran tamaño, el hormigón conductor puede adaptarse a diferentes necesidades.
Los desafíos a la hora de encontrar el equilibrio entre conductividad y resistencia
Según se supo hasta el momento, es necesario encontrar el equilibrio entre la conductividad y la resistencia es clave para el desarrollo. Al aumentar el contenido de carbón negro, mejora la conductividad, pero puede tener la resistencia del material. Los investigadores están trabajando en encontrar aditivos y procesos de fabricación que permitan optimizar ambas propiedades.
Otro desafío es el costo de producción a gran escala. Si bien los materiales son económicos, los procesos de producción deben ser agilizados. Además, es necesario establecer estándares y regulaciones para garantizar la seguridad y durabilidad de las estructuras.
Esta tecnología podría revolucionar la construcción, creando edificios más inteligentes y eficientes energéticamente. En ese sentido, esto podría contribuir a la descarbonización de la economía y a la transición hacia un futuro más sostenible.
El cemento puede cambiar para siempre el futuro de la construcción
El hormigón conductor tiene una serie de ventajas que lo convierten en una alternativa atractiva a los materiales que ya conocemos. Además de su capacidad para almacenar energía, también puede mejorar la eficiencia energética de los edificios al proporcionar aislamiento térmico y acústico.
Asimismo, puede ser utilizado para crear estructuras más duraderas y resistentes a los terremotos. Sin embargo, uno de los principales retos es optimizar la relación entre la conductividad eléctrica y la resistencia estructural del material. A pesar de todo lo mencionado, el futuro del hormigón conductor es prometedor.
Luego de este descubrimiento, se intentará con la tecnología utilizada potenciar y transformar nuestras ciudades en entornos más sostenibles, para mejorar la capacidad habitacional, porque este material abre la puerta a muchas posibilidades para crear un futuro más sustentable para el planeta.