Zelená energie: Klimatičtí vědci navrhují proměnit základy vašeho domu na děsivý superkondenzátor

Klimatický podvod vede šílence, kteří si říkají „vědci,“ k různým – pro lidstvo mnohdy destruktivním – nápadům. Většinou se prezentují ty vynálezy, které spadají do sféry geoinženýrství, mající vliv na počasí například stíněním slunce.

Nicméně i další nápady mohou vést k nevídaným důsledkům na lidské životy, přesto jsou však prezentovány jako skvělé řešení ve skutečnosti neexistující klimatické krize.

Jedním z těchto nápadů je i jakýsi superkondenzátor, který by měl být umístěn pod vaším domem. Opět pod heslem „udržitelnost“ se tedy vymýšlí šílenosti, nad jejichž dopady se však „vynálezci“ nezamýšlí.

Nebo jde snad jen o další depopulační metodu? To posuďte sami.

Nejprve si detailně popíšeme celý nápad „klimatických inženýrů“ přesně tak, jak byl prezentován:

---

Inženýři MIT vytvořili superkondenzátor pro ukládání energie ze starých materiálů

Zařízení vyrobené z cementu, sazí a vody by mohlo poskytovat levné a škálovatelné úložiště energie pro obnovitelné zdroje energie.

Dva z nejvšudypřítomnějších historických materiálů lidstva, cement a saze (které se podobají velmi jemnému dřevěnému uhlí), mohou podle nové studie tvořit základ pro nový, nízkonákladový systém skladování energie.

 Tato technologie by mohla usnadnit využití obnovitelných zdrojů energie, jako je solární, větrná a přílivová energie, tím, že umožní energetickým sítím zůstat stabilní navzdory kolísání dodávek obnovitelné energie.

Vědci zjistili, že tyto dva materiály lze zkombinovat s vodou a vytvořit superkondenzátor – alternativu k bateriím –, který by mohl poskytovat skladování elektrické energie. 

Například výzkumníci z MIT, kteří systém vyvinuli, říkají, že jejich superkondenzátor by mohl být nakonec začleněn do betonových základů domu, kde by mohl uchovat energii na celý den a přitom přidat jen málo (nebo vůbec nic) k základním nákladům.

Vědci si také představují betonovou vozovku, která by mohla zajistit bezkontaktní dobíjení elektromobilů, když po ní cestují.

Jednoduchá, ale inovativní technologie byla popsána tento týden v časopise  PNAS v  článku  profesorů MIT Franze-Josefa Ulma, Admira Masice a Yang-Shao Horna a čtyř dalších na MIT a ve Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.

Kondenzátory jsou v principu velmi jednoduchá zařízení, skládající se ze dvou elektricky vodivých desek ponořených do elektrolytu a oddělených membránou. 

Když je na kondenzátor aplikováno napětí, kladně nabité ionty z elektrolytu se hromadí na záporně nabité desce, zatímco kladně nabitá deska akumuluje záporně nabité ionty. Protože membrána mezi deskami blokuje migraci nabitých iontů, toto oddělení nábojů vytváří elektrické pole mezi deskami a kondenzátor se nabíjí. 

Tyto dvě desky dokážou udržet tuto dvojici nábojů po dlouhou dobu a poté je v případě potřeby velmi rychle dodat. Superkondenzátory jsou jednoduše kondenzátory, které dokážou uložit výjimečně velké náboje.

Množství energie, kterou může kondenzátor uložit, závisí na celkové ploše jeho vodivých desek. Klíč k novým superkondenzátorům vyvinutým tímto týmem pochází ze způsobu výroby materiálu na bázi cementu s extrémně vysokým vnitřním povrchem díky husté, propojené síti vodivého materiálu v jeho objemu. 

Vědci toho dosáhli zavedením sazí – které jsou vysoce vodivé – do betonové směsi spolu s cementovým práškem a vodou a nechaly ji vytvrdit. Voda přirozeně tvoří rozvětvenou síť otvorů ve struktuře, když reaguje s cementem, a uhlík migruje do těchto prostorů, aby vytvořil ve ztvrdlém cementu struktury podobné drátům. 

Tyto struktury mají strukturu podobnou fraktálu, s většími větvemi rašícími menšími větvemi, a ty, které raší v ještě menší větve a tak dále, končící s extrémně velkým povrchem v rámci hranic relativně malého objemu.

Materiál je poté namočen ve standardním elektrolytovém materiálu, jako je chlorid draselný, druh soli, který poskytuje nabité částice, které se hromadí na uhlíkových strukturách. Dvě elektrody vyrobené z tohoto materiálu, oddělené tenkým prostorem nebo izolační vrstvou, tvoří velmi výkonný superkondenzátor, zjistili vědci.

Dvě desky kondenzátoru fungují stejně jako dva póly dobíjecí baterie s ekvivalentním napětím: Při připojení ke zdroji elektřiny, stejně jako u baterie, se energie ukládá do desek a poté, když je připojena k zátěži, el. proud teče zpět, aby poskytoval energii.

„Ten materiál je fascinující,“ říká Masic, „protože máte nejpoužívanější umělý materiál na světě, cement, který je v kombinaci se sazemi, což je dobře známý historický materiál – byly s ním napsány svitky od Mrtvého moře. 

Máte tyto minimálně dvě tisíciletí staré materiály, v jejichž případě – když je zkombinujete specifickým způsobem – dostanete vodivý nanokompozit, a to je ten okamžik, kdy jsou věci opravdu zajímavé.“

Jak směs tuhne a vytvrzuje, voda se systematicky spotřebovává prostřednictvím hydratačních reakcí cementu a tato hydratace zásadně ovlivňuje nanočástice uhlíku, protože jsou hydrofobní (odpuzující vodu).

Jak se směs vyvíjí, saze se samovolně sestavují do připojeného vodivého drátu. Proces je snadno reprodukovatelný s materiály, které jsou levné a snadno dostupné kdekoli na světě.

„A množství potřebného uhlíku je velmi malé – jen 3 objemová procenta směsi – k dosažení perkolované uhlíkové sítě,“ říká Masic.

„Superkondenzátory vyrobené z tohoto materiálu mají velký potenciál pomoci při světovém přechodu na obnovitelné zdroje energie,“ říká Ulm.

Hlavní zdroje bezemisní energie, větrná, solární a přílivová energie, všechny produkují svůj výkon v proměnlivých časech, které často neodpovídají špičkám ve spotřebě elektřiny, takže způsoby skladování této energie jsou zásadní.

„Existuje obrovská potřeba velkého úložiště energie a stávající baterie jsou příliš drahé a většinou se spoléhají na materiály, jako je lithium, jehož zásoby jsou omezené, takže jsou nutně zapotřebí levnější alternativy. V tom je naše technologie extrémně slibná, protože cement je všudypřítomný,“ říká Ulm.

Tým vypočítal, že blok betonu dopovaného nanokarbonovou černí o velikosti 45 metrů krychlových – což odpovídá krychli o průměru asi 3,5 metru – by měl dostatečnou kapacitu pro uložení asi 10 kilowatthodin energie pro domácnost.

Vzhledem k tomu, že beton by si zachoval svou pevnost, dům se základem vyrobeným z tohoto materiálu by mohl uchovat denní energii vyrobenou solárními panely nebo větrnými mlýny a umožnit jeho použití, kdykoli je to potřeba.

A superkondenzátory lze nabíjet a vybíjet mnohem rychleji než baterie.

Po sérii testů použitých ke stanovení nejúčinnějších poměrů cementu, sazí a vody tým demonstroval proces vytvořením malých superkondenzátorů o velikosti některých knoflíkových baterií, o průměru asi 1 centimetr a tloušťce 1 milimetr, srovnatelné s 1voltovou baterií.

Poté spojili tři z nich, aby prokázali svou schopnost rozsvítit 3voltovou světelnou diodu (LED). Poté, co tento princip prokázali, nyní plánují postavit řadu větších verzí, počínaje těmi o velikosti typické 12voltové autobaterie a poté pracovat až po verzi o objemu 45 m3, aby prokázali schopnost uskladnit energii pro dům. 

Zjistili, že existuje kompromis mezi skladovací kapacitou materiálu a jeho strukturální pevností. Přidáním více sazí může výsledný superkondenzátor uchovat více energie, ale beton je o něco slabší, a to by mohlo být užitečné pro aplikace, kde beton nehraje strukturální roli nebo kde není vyžadován plný pevnostní potenciál betonu. 

U aplikací, jako je základ nebo konstrukční prvky základny větrné turbíny, je ideál přibližně 10 procent sazí ve směsi, zjistili.

Další potenciální aplikací uhlíkovo-cementových superkondenzátorů je výstavba betonových vozovek, které by mohly ukládat energii vyrobenou solárními panely podél silnice a poté tuto energii dodávat elektrickým vozidlům jedoucím po silnici pomocí stejného druhu technologie, jakou mají bezdrátově dobíjecí telefony. 

Související typ systému dobíjení automobilů již vyvíjejí společnosti v Německu a Nizozemsku, ale pro skladování používají standardní baterie.

Počáteční použití technologie může být pro izolované domy nebo budovy nebo přístřešky daleko od napájení ze sítě, které by mohly být napájeny solárními panely připojenými k cementovým superkondenzátorům, říkají vědci.

Ulm říká, že systém je velmi škálovatelný, protože kapacita akumulace energie je přímou funkcí objemu elektrod. „Můžete přejít od elektrod o tloušťce 1 milimetr k elektrodám o tloušťce 1 metr, a tím v podstatě můžete zvýšit kapacitu akumulace energie od rozsvícení LED na několik sekund až po napájení celého domu,“ říká.

V závislosti na vlastnostech požadovaných pro danou aplikaci lze systém vyladit úpravou směsi.

„U silnice pro nabíjení vozidel by bylo zapotřebí velmi rychlého nabíjení a vybíjení, zatímco pro napájení domácnosti máte celý den na nabíjení, takže by bylo možné použít materiál s pomalejším nabíjením,“ říká Ulm.

„Takže je to opravdu multifunkční materiál,“ dodává. Kromě schopnosti ukládat energii ve formě superkondenzátorů lze stejný druh betonové směsi použít jako topný systém, a to jednoduchým přivedením elektřiny na uhlíkatý beton.

Ulm to vidí jako „nový způsob pohledu na budoucnost betonu jako součást energetického přechodu“.

Přečtěte si více: https://news.mit.edu/2023/mit-engineers-create-supercapacitor-ancient-materials-0731

---

Tolik velmi detailní prezentace nového topného systému. A jaké by měl nakonec důsledky?

Když kondenzátory selžou, dojde k explozi. Televizory starého stylu byly tímto druhem selhání proslulé, hlasitý třesk, který předcházel magickému kouři, byl obvykle způsoben kondenzátory, které utrpěly katastrofální dielektrické selhání a uvolnily veškerou uloženou energii ve zlomku sekundy.

Znepokojující je, že pokud vybuchne televizní kondenzátor a náhle uvolní několik joulů energie, rozlijete si pivo a trochu si zanadáváte.

Pokud však dojde k vybití 10KWh superkondenzátoru pro domácnost, je to 36 milionů joulů energie – ekvivalent 8,6 kg TNT, dost na to, aby se váš dům proměnil ve velký kráter.

10 kW (10 000 watthodin) x 3 600 sekund za hodinu = 36 000 000 joulů energie
36 000 000 joulů / 4 184 joulů / gram = 8 604 g = 8,6 kg TNT

Ještě zajímavější je, že křehké materiály jako beton jsou náchylné na mechanické otřesy. Takže 8,6 kg ekvivalentu TNT, dost na úplné zničení normálního domu, by mohlo spustit řetězovou reakci sousedních dielektrických poruch, což má za následek, že tisíce nebo dokonce miliony domů náhle uvolní svou uloženou energii. 

A to ani nebereme v úvahu požadavky na skladování energie u ještě větších koncentrací energie, jako jsou výškové byty a kancelářské budovy.

Selhání 115 sousedních skladovacích superkondenzátorů pro domácnost s kapacitou 10 kWh by mohlo uvolnit kilotunu síly – vzpomeňte si na výbuch v Bejrútu v roce 2020.

Ještě horší je, že každý další systém skladování energie v domácnosti přijatý do řetězové reakce a výbuchu by zvýšil riziko pro další dům.

To by nebyl zrovna dobrý den na návštěvu města.

Všechna tato rizika by samozřejmě mohla být zmírněna použitím drahých pružinových nebo pryžových držáků a nárazuvzdorných podpěr, aby se minimalizovalo riziko výbuchu kondenzátoru základů domu v důsledku sousedního výbuchu.

Jenže zřejmě žádný stavební dodavatel by nebyl v pokušení řezat rohy a používat levné, nestandardní komponenty ochrany proti nárazům.

I když je riziko poměrně malé, tak rozhodně se neblíží k nule. Nebo snad tento fakt považují „vynálezci“ za nutnou oběť ve prospěch kolektivního dobra v boji proti CO2?

Protože na závěr nezapomeňme, že tento nápad by vůbec nepřišel na přetřes, pokud by mu nepoložila základ samotná klimatická lež…