에너지 저장 콘크리트: 미래 에너지 문제 해결의 잠재적 솔루션?

MIT 연구원들이 에너지 저장 문제에 대한 혁신적인 해결책을 제시했습니다. 바로 에너지를 저장할 수 있는 콘크리트이다.

 

연구팀은 물, 시멘트, 그리고 자동차 타이어 제조에 사용되는 전도성이 높은 물질인 카본블랙을 혼합하여 슈퍼커패시터를 개발했다. 슈퍼커패시터는 리튬 이온 배터리만큼 장기적인 에너지 저장 성능은 뛰어나지 않지만, 매우 빠르게 충전 및 방전할 수 있다는 장점이 있다. 이는 기존 배터리를 보완하는 데 유용하게 활용될 수 있다.

 

연구팀은 이 새로운 소재가 하루 종일 크게 변동하는 재생 에너지를 저장하는 데 활용될 수 있다고 믿는다. 이는 전력망에 가해지는 부담을 줄이는 데 크게 기여할 것.

 

"만약 이 기술이 확장된다면, 재생 에너지 저장이라는 중요한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있을 것입니다"라고 연구팀을 이끈 데미안 스테파니우크 박사는 말했다.

 

이 기술의 잠재적인 응용 분야는 매우 다양하다. 예를 들어, 이 특수 탄소-시멘트 슈퍼커패시터로 건설된 도로는 자동차를 무선으로 빠르게 충전할 수 있어 기존 충전 인프라에 대한 의존도를 줄일 수 있다. 또한, 이 콘크리트는 건축 자재로 사용될 수도 있다.

 

"건물을 지지하는 것뿐만 아니라, 내부에 에너지를 저장할 수 있는 벽, 기초, 기둥을 만들 수 있습니다"라고 스테파니우크 박사는 설명했다. 이 기술은 아직 초기 단계이지만, 미래 에너지 문제 해결에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

 

주요 내용 요약:

• MIT 연구원들이 에너지를 저장할 수 있는 콘크리트를 개발했다.
• 이 콘크리트는 슈퍼커패시터 역할을 하여 재생 에너지를 저장하는 데 활용될 수 있다.
• 이 기술은 전력망 부담을 줄이고, 자동차 무선 충전, 건축 자재 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.
• 아직 초기 단계이지만, 미래 에너지 문제 해결에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

에너지를 저장하는 콘크리트: MIT의 혁신적인 기술

MIT의 연구원들이 새로운 에너지 저장 솔루션을 제안했다. 이 솔루션은 콘크리트 내부에 에너지를 저장하는 기술로, 그 가능성은 매우 흥미롭다. 연구를 이끈 데미안 스테파니우크(Damian Stefaniuk)와 그의 팀은 물, 시멘트 그리고 전도성이 높은 카본 블랙을 혼합해 슈퍼커패시터를 만들었다.

슈퍼커패시터란?

슈퍼커패시터는 기존의 리튬이온배터리에 비해 긴 에너지 저장 시간은 적지만, 매우 빠르게 충전 및 방전이 가능해 단기적 에너지 저장 솔루션으로 유망하다. 또한 기존의 배터리 시스템을 보완할 수 있는 기능도 가지고 있다.

기술의 잠재력

스테파니우크와 그의 팀은 이 기술이 전력망의 부담을 덜어줄 수 있는 판도를 바꿀 수 있을 것이라고 믿는다. 특히, 하루 종일 크게 변동할 수 있는 녹색 에너지를 저장하는 방안으로 활용될 수 있다. "만약 이 기술이 확장될 수 있다면, 재생 에너지 저장이라는 중요한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다"라고 스테파니우크는 말했다.

잠재적 응용 분야

이 기술의 잠재적 응용 분야는 다양하다.

• 건축 기초: 슈퍼커패시터는 건축물의 콘크리트 기초에 통합될 수 있다. 이를 통해 하루 종일 축적된 에너지를 효율적으로 저장하며, 건설 비용은 크게 변화시키지 않으면서 구조적 통합성을 유지한다.
• 콘크리트 도로: 콘크리트 도로를 통해 태양광 패널과 결합하여 에너지를 저장하고, 이 에너지를 무선 충전 시스템을 사용하여 도로를 주행하는 전기차에 전달할 수 있다.
• 고립된 주택이나 건물: 그리드에서 떨어진 고립된 주택이나 건물에 전력을 공급할 수 있다. 태양광 패널과 결합하여 시멘트 슈퍼커패시터가 설치된 건물은 자체적으로 에너지를 생산하고 저장할 수 있다.

기술 개발 및 확장

연구팀은 현재 소형 슈퍼커패시터를 시연하였으며, 향후에는 더 큰 버전도 제작할 계획이다. 예를 들어, 일반적인 12볼트 자동차 배터리 크기의 슈퍼커패시터와 집 한 채의 전력을 저장할 수 있는 45입방미터 크기의 슈퍼커패시터 등이 있다.

이 혁신적인 기술은 기존의 에너지 저장 방안을 보완하며, 다양한 응용 사례를 통해 재생 에너지 저장 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

따라서, 이 기술의 발전은 에너지 저장 문제에 중요한 기여를 할 잠재력이 있다.

 

 

전기를 저장하는 콘크리트

 

에너지를 머금는 콘크리트

MIT의 연구원들은 다가오는 에너지 저장 문제에 대한 감질나는 잠재적인 해결책인 개질 콘크리트 내부에 에너지를 저장하는 새로운 방법을 생각해냈다.

 

MIT 연구원 데미안 스테파니우크(Damian Stefaniuk)와 그의 동료들은 물, 시멘트, 그리고 자동차 타이어 제조에 사용되는 전도성이 높은 물질인 카본 블랙의 혼합물을 슈퍼커패시터로 전환했다.

 

슈퍼커패시터는 리튬 이온 배터리에 비해 장기 에너지 저장 성능이 좋지는 않지만 매우 빠르게 충전 및 방전할 수 있어 기존 배터리를 보완하는 흥미로운 요소이다.

 

스테파니우크와 그의 팀은 그들의 새로운 소재가 하루 종일 크게 변동할 수 있는 녹색 에너지를 저장하는 방법을 제공함으로써 전력망의 부담을 덜어주는 판도를 바꿀 수 있다고 믿는다.

"만약 그것이 확장될 수 있다면, 이 기술은 재생 에너지 저장이라는 중요한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다"라고 스테파니우크는 말했다.

 

기초 놓기

잠재적인 응용 분야는 다양하다. 예를 들어, 특이한 탄소-시멘트 슈퍼커패시터를 사용하여 건설된 도로는 자동차를 무선으로 빠르게 충전할 수 있어 기존 충전기에 대한 의존도를 줄일 수 있다.

더 흥미롭게도 시멘트는 건축 자재로 사용될 수 있다. "구조물을 지지하는 데뿐만 아니라 내부에 에너지가 저장되는 벽이나 기초, 기둥을 갖는 것"이라고 스테파니우크는 말했다.

 

그러나 기술은 아직 초기 단계이다. 당분간 그들의 개념 증명 슈퍼커패시터는 10와트 LED에 30시간 동안 전력을 공급할 만큼의 에너지만 저장할 수 있다.

슈퍼커패시터는 매우 빠르게 방전되는 경향이 있고 리튬 이온 커패시터보다 에너지 밀도가 훨씬 낮기 때문에 팀은 여전히 ​​극복해야 할 장애물이 많다.

 

그럼에도 불구하고 일단 규모가 확대되면 스테파니우크는 이러한 재료가 "주거용 주택의 일일 에너지 요구 사항을 충족"할 수 있다고 주장한다. 팀은 이미 그렇게 할 수 있는 1,590입방피트 버전을 구축할 계획을 세우고 있다.

 

하지만 말처럼 쉽지는 않다.

티스사이드 대학교(Teesside University) 공학 교수인 마이클 쇼트(Michael Short)는 “실험실이나 벤치 규모에서 더 큰 규모와 규모의 더 넓은 배포로 이동하는 것을 고려할 때 새로운 발견이 문제가 되는 경우가 많다.”고 말했다. "이는 제조 복잡성, 자원 부족, 때로는 근본적인 물리학이나 화학 때문일 수 있다."

이미지 설명: Damian Stefaniuk는 탄소 시멘트 슈퍼커패시터를 사용하여 휴대용 게임 장치에 전력을 공급할 수 있었다(제공: Damian Stefaniuk)

 

이 이미지들은 MIT 연구원들이 개발한 에너지를 저장할 수 있는 콘크리트와 관련된 시각 자료들입니다.