El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha logrado un avance significativo en el desarrollo del hormigón conductor de electrones, conocido como ec³, un material que ahora puede almacenar diez veces más energía que versiones anteriores. Esta innovación acerca a la realidad la posibilidad de utilizar estructuras de hormigón como sistemas masivos de almacenamiento energético.
Fabricado a partir de una mezcla de cemento, agua, negro de humo ultrafino (con partículas a escala nanométrica) y electrolitos, el ec³ forma en su interior una nanored conductora. Esta estructura permite que elementos comunes como muros, aceras o puentes no solo cumplan funciones estructurales, sino que también actúen como supercondensadores capaces de almacenar y liberar energía eléctrica.
Avances técnicos y optimización de materiales
Según el estudio publicado en PNAS, la mejora en la capacidad de almacenamiento se debe a la optimización de los electrolitos y de los procesos de fabricación. En 2023, alimentar un hogar promedio requería alrededor de 45 m³ de este hormigón. Ahora, con el nuevo diseño, la misma cantidad de energía puede almacenarse en apenas 5 m³.
Este avance forma parte de una visión más amplia de crear hormigones multifuncionales que integren funcionalidades como almacenamiento de energía, autorreparación y captura de carbono. Al ser el hormigón el material de construcción más utilizado a nivel mundial, aprovechar esta escala para generar otros beneficios resulta estratégico.
El equipo del EC³ Hub y del MIT Concrete Sustainability Hub experimentó con diferentes tipos y concentraciones de electrolitos, incluyendo agua de mar, lo que sugiere potencial para aplicaciones en zonas costeras o marinas, como plataformas para parques eólicos.
Se simplificó además la incorporación de electrolitos en la mezcla, lo que permite fabricar electrodos más gruesos que almacenan más energía. Los mejores resultados se obtuvieron con electrolitos orgánicos que combinan sales de amonio cuaternario combinadas acetonitrilo, un líquido conductor común en la industria. Un m3 de este hormigón avanzado puede almacenar más de 2 kilovatios-hora de energía, suficiente para alimentar un refrigerador durante 24 horas.
Aunque las baterías tradicionales aún superan al ec³ en densidad energética, su gran ventaja es la integración directa en elementos arquitectónicos. Esto permite que estructuras como losas, paredes o bóvedas funcionen como sistemas de almacenamiento durante toda su vida útil, eliminando la necesidad de baterías externas.
Viviendas completamente autosuficientes
El hormigón ec³ ya ha sido probado en aplicaciones reales. En Sapporo, Japón, se utilizó para calentar losas de aceras, aprovechando sus propiedades de conducción térmica como alternativa a la sal para derretir nieve.
Las aplicaciones futuras incluyen plazas de aparcamiento y carreteras capaces de cargar vehículos eléctricos, así como viviendas completamente autosuficientes, sin conexión a la red eléctrica. En un contexto de transición hacia energías renovables, el ec³ ofrece una alternativa que no depende de materiales escasos o contaminantes, posicionándose como un sustituto viable a las baterías convencionales. Este avance representa un cambio en la concepción del hormigón, no solo como base estructural, sino como un componente activo en la gestión energética de edificios e infraestructuras.