इंजीनियरों ने सीमेंट और कार्बन ब्लैक का उपयोग करके बैटरी का विकल्प विकसित किया

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के इंजीनियरों ने एक नवीन, कम लागत वाली ऊर्जा भंडारण प्रणाली विकसित की है जो मानवता की दो सबसे सर्वव्यापी ऐतिहासिक सामग्रियों - सीमेंट और कार्बन ब्लैक (जो बहुत बढ़िया चारकोल जैसा दिखता है) का उपयोग करके बनाई गई है। शोधकर्ताओं ने पाया कि दो सामग्रियों को पानी के साथ मिलाकर एक सुपरकैपेसिटर बनाया जा सकता है - बैटरी का एक विकल्प जो विद्युत ऊर्जा का भंडारण प्रदान कर सकता है। यह तकनीक नवीकरणीय ऊर्जा आपूर्ति में उतार-चढ़ाव के बावजूद ऊर्जा नेटवर्क को स्थिर रहने की अनुमति देकर सौर, पवन और ज्वारीय ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग को सुविधाजनक बना सकती है। शोधकर्ताओं ने कहा कि सुपरकैपेसिटर को अंततः एक घर की कंक्रीट नींव में शामिल किया जा सकता है, जहां यह नींव की लागत में थोड़ा (या नहीं) जोड़ते हुए पूरे दिन की ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है और फिर भी आवश्यक संरचनात्मक ताकत प्रदान कर सकता है। वे एक ठोस सड़क मार्ग की भी कल्पना करते हैं जो उस सड़क पर यात्रा करते समय इलेक्ट्रिक कारों के लिए संपर्क रहित रिचार्जिंग प्रदान कर सके। "सामग्री आकर्षक है," एमआईटी के प्रोफेसर एडमिर मैसिक ने कहा, "क्योंकि आपके पास दुनिया में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली मानव निर्मित सामग्री है, सीमेंट, जो कार्बन ब्लैक के साथ संयुक्त है, जो एक प्रसिद्ध ऐतिहासिक सामग्री है - मृत सागर स्क्रॉल इसके साथ लिखे गए थे। आपके पास कम से कम दो-सहस्राब्दी पुरानी सामग्रियां हैं, जब आप उन्हें एक विशिष्ट तरीके से जोड़ते हैं तो आप एक प्रवाहकीय नैनोकम्पोजिट के साथ आते हैं, और तभी चीजें वास्तव में दिलचस्प हो जाती हैं। जैसे ही मिश्रण जम जाता है और ठीक हो जाता है, उन्होंने कहा, "पानी को सीमेंट हाइड्रेशन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से व्यवस्थित रूप से खपत किया जाता है, और यह हाइड्रेशन मूल रूप से कार्बन के नैनोकणों को प्रभावित करता है क्योंकि वे हाइड्रोफोबिक (पानी को पीछे हटाने वाले) होते हैं।" और जैसे-जैसे मिश्रण विकसित होता है, "कार्बन ब्लैक एक कनेक्टेड प्रवाहकीय तार में स्वयं-संयोजन हो जाता है," मैसिक ने कहा। यह प्रक्रिया आसानी से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है, ऐसी सामग्रियों के साथ जो सस्ती हैं और दुनिया में कहीं भी आसानी से उपलब्ध हैं। मैसिक ने कहा, और एक अंतःस्रावी कार्बन नेटवर्क प्राप्त करने के लिए आवश्यक कार्बन की मात्रा बहुत कम है - मिश्रण की मात्रा के अनुसार 3 प्रतिशत से भी कम। पीएनएएस पत्रिका के आगामी पेपर में सरल लेकिन नवीन तकनीक का वर्णन किया गया है। एमआईटी के प्रोफेसर फ्रांज-जोसेफ उल्म ने कहा, इस सामग्री से बने सुपरकैपेसिटर में दुनिया के नवीकरणीय ऊर्जा में परिवर्तन में सहायता करने की काफी क्षमता है। उत्सर्जन-मुक्त ऊर्जा के प्रमुख स्रोत, पवन, सौर और ज्वारीय ऊर्जा, सभी अलग-अलग समय पर अपना उत्पादन करते हैं जो अक्सर बिजली के उपयोग के शिखर के अनुरूप नहीं होते हैं, इसलिए उस बिजली को संग्रहीत करने के तरीके आवश्यक हैं। उन्होंने कहा, "बड़े ऊर्जा भंडारण की बहुत आवश्यकता है," और मौजूदा बैटरियां बहुत महंगी हैं और ज्यादातर लिथियम जैसी सामग्रियों पर निर्भर हैं, जिनकी आपूर्ति सीमित है, इसलिए सस्ते विकल्पों की सख्त जरूरत है। उल्म ने कहा, "यही वह जगह है जहां हमारी तकनीक बेहद आशाजनक है, क्योंकि सीमेंट सर्वव्यापी है।"