Investigadores del MIT desarrollaron el hormigón conductor ec3, un material capaz de almacenar y liberar energía eléctrica al mismo tiempo que cumple funciones estructurales. Su composición con negro de carbono y electrolitos permite transformar paredes, aceras y puentes en verdaderos acumuladores energéticos, optimizando la gestión de energía renovable y abriendo nuevas posibilidades en infraestructura inteligente.

El negro de carbono ultrafino combinado en la mezcla de cemento y agua con electrolitos generan una red interna a escala nanométrica que facilita el movimiento de electrones, convirtiendo el material en un sistema de almacenamiento energético masivo. La estructura interna del ec3 fue analizada mediante tomografía FIB-SEM, ensayo el cual reveló una red fractal de carbono alrededor de los poros del hormigón. Esta configuración permite la penetración de los electrolitos y optimiza la conducción eléctrica.

El proceso de fabricación también representa un avance significativo: los electrolitos se integran directamente con el agua de mezcla antes del vertido, lo que posibilita la creación de electrodos de mayor espesor y capacidad. Además, se ha comprobado la viabilidad de utilizar agua de mar como electrolito, lo que amplía su potencial de aplicación en entornos costeros y en infraestructura marina asociada a la energía eólica.

Los resultados obtenidos muestran una notable mejora en la densidad energética del material. Las últimas formulaciones han multiplicado por diez la capacidad de almacenamiento respecto a los primeros ensayos. Mientras en 2023 se necesitaban 45 metros cúbicos de ec3 para abastecer energéticamente una vivienda promedio durante un día, las versiones actuales con electrolitos orgánicos logran el mismo rendimiento con apenas 5 metros cúbicos. Un solo metro cúbico de este hormigón puede almacenar más de 2 kilovatios-hora, cantidad suficiente para alimentar un refrigerador doméstico durante 24 horas.

Las primeras pruebas prácticas confirmaron su eficiencia. Un arco construido con ec3 no solo soportó carga estructural, sino que también alimentó una luz LED, la cual parpadeó al aplicar tensión, demostrando su capacidad para detectar deformaciones en tiempo real. En Sapporo, Japón, aceras fabricadas con el mismo material lograron fundir nieve gracias a su conductividad térmica, lo que evidencia su utilidad en entornos urbanos y climas fríos.

Inspirado en la tradición constructiva romana y potenciado por la ciencia de los materiales contemporánea, el desarrollo del ec3 podría marcar el inicio de una nueva etapa en la ingeniería estructural: la de los materiales multifuncionales capaces de integrar soporte y energía.

En un contexto de creciente dependencia de fuentes renovables como la solar y la eólica, este hormigón se presenta como una alternativa sostenible a las baterías convencionales, ofreciendo una solución estructural y ecológica para el almacenamiento energético a gran escala.

Fuente: Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).