Fatto solo di cemento, acqua e nerofumo, il dispositivo potrebbe costituire la base di sistemi a basso costo che immagazzinano energia rinnovabile dal sole o dal vento.
I due materiali, hanno scoperto i ricercatori, possono essere combinati con l'acqua per creare un supercondensatore, un'alternativa alle batterie, che potrebbe fornire accumulo di energia elettrica. Ad esempio, i ricercatori del MIT che hanno sviluppato il sistema affermano che il loro supercondensatore potrebbe eventualmente essere incorporato nelle fondamenta di cemento di una casa, dove potrebbe immagazzinare l'energia di un giorno intero aggiungendo poco (o niente) al costo delle fondamenta e fornendo ancora la forza strutturale necessaria.
I ricercatori immaginano anche una carreggiata in cemento che potrebbe fornire la ricarica senza contatto per le auto elettriche mentre viaggiano su quella strada. Un tipo simile di sistema di ricarica per auto è già in fase di sviluppo da parte di aziende in Germania e nei Paesi Bassi, ma utilizzando batterie standard per l'accumulo.
Finora, questi dispositivi di cemento sono piccoli, abbastanza grandi da alimentare alcune lampadine a LED. Sono costituiti da due piastre elettricamente conduttive separate da un elettrolita conduttore di ioni e da una sottile membrana. Quando il dispositivo si carica, gli ioni caricati positivamente dall'elettrolita si accumulano su una piastra e gli ioni caricati negativamente sull'altra. La quantità di energia immagazzinata dipende dall'area totale delle piastre conduttive del supercondensatore.
Il team ha calcolato che un blocco di cemento drogato con nero di nanocarbonio delle dimensioni di 45 metri cubi - equivalente a un cubo di circa 3,5 metri di diametro - avrebbe una capacità sufficiente per immagazzinare circa 10 chilowattora di energia, che è considerato il consumo medio giornaliero di elettricità per una famiglia.
A seconda delle proprietà desiderate per una data applicazione, il sistema potrebbe essere messo a punto regolando la miscela. Per una strada di ricarica dei veicoli, sarebbero necessarie velocità di ricarica e scarica molto elevate, mentre per alimentare una casa "hai tutto il giorno per ricaricarla", quindi potrebbe essere utilizzato materiale a ricarica più lenta, afferma uno dei ricercatori.
La tecnologia semplice ma innovativa è descritta sulla rivista PNAS, in un documento dei professori del MIT Franz-Josef Ulm, Admir Masic e Yang-Shao Horn, e altri quattro al MIT e al Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.