Investigadores del MIT han desarrollado un tipo de concreto capaz de funcionar como supercondensador, almacenando energía con una densidad diez veces mayor que la conseguida en intentos previos. Este material, conocido como electron-conducting carbon concrete (ec³), se fabrica con cemento, agua, negro de carbono de escala nanométrica y electrolitos, creando una red interna capaz de conducir electricidad. Con la última optimización, un metro cúbico de este concreto puede almacenar más de 2 kWh de energía, suficiente para mantener en funcionamiento un frigorífico durante un día completo. El avance no solo plantea una alternativa a las baterías convencionales, sino que también introduce la idea de convertir paredes, suelos y puentes en sistemas de almacenamiento energético distribuidos.

La nueva batería de concreto del MIT

El trabajo, publicado por el MIT News, describe cómo la combinación de cemento con nanopartículas de carbono negro genera una red conductora con propiedades fractales que rodea los poros del material, permitiendo la infiltración de electrolitos y la circulación de corriente. Para llegar a esta conclusión, el equipo utilizó técnicas avanzadas como la tomografía FIB-SEM, que consiste en retirar capas ultrafinas del material mediante haces de iones y capturar imágenes de alta resolución en cada paso con un microscopio electrónico de barrido. Con este procedimiento fue posible reconstruir el nanonetwork interno y entender por qué el ec³ ofrece tal capacidad de almacenamiento.

La clave está en la densidad energética. En 2023 se calculaba que abastecer el consumo diario de una vivienda media estadounidense requería unos 45 metros cúbicos de concreto ec³. Hoy, gracias al perfeccionamiento en la formulación de electrolitos, la misma función se alcanza con unos 5 metros cúbicos, el volumen equivalente a una pared de sótano estándar. Este salto cuantitativo multiplica por diez la viabilidad práctica del concepto.

Cómo funciona el ec³ y qué lo diferencia

El concreto desarrollado integra electrolitos de manera directa en la mezcla, en lugar de curar los electrodos y sumergirlos después. Este cambio de proceso elimina la limitación de penetración de los electrolitos y permite fabricar electrodos más gruesos, con mayor capacidad de almacenamiento. La opción más prometedora se logró al emplear electrolitos orgánicos, combinando sales de amonio cuaternario —presentes en productos de uso cotidiano como desinfectantes— con acetonitrilo, un disolvente ampliamente utilizado en la industria. Un bloque de ec³ del tamaño de un frigorífico puede almacenar hasta 2 kWh de energía, una cifra significativa si se compara con el volumen y la función estructural que simultáneamente cumple el material.

Mientras que una batería de litio típica mantiene densidades energéticas superiores, la ventaja del ec³ radica en su integración directa en elementos constructivos. Un muro, una viga o una losa podrían convertirse en una reserva de energía distribuida, operando durante décadas con el mismo ciclo de vida que la infraestructura. Según la American Chemical Society este tipo de supercondensadores en materiales de construcción marcan un cambio conceptual: no se trata de competir frontalmente con las baterías convencionales, sino de complementar el almacenamiento energético con soluciones estructurales y duraderas.

El prototipo y sus aplicaciones

Uno de los demostradores más llamativos ha sido un arco fabricado con este concreto conductor. Inspirado en la arquitectura romana, soporta su propio peso y cargas adicionales mientras alimenta un LED con una tensión de 9 voltios. Lo curioso es que, cuando el arco recibe mayor presión, la intensidad de la luz fluctúa. Esta respuesta sugiere que el material podría funcionar también como sensor de esfuerzo estructural, ofreciendo información en tiempo real sobre el estado de una construcción.

Los investigadores imaginan aplicaciones en infraestructuras críticas como puentes, túneles y edificios públicos. En zonas costeras o en alta mar, el hecho de que el material pueda operar incluso con electrolitos derivados del agua de mar lo convierte en candidato ideal para cimentaciones de aerogeneradores marinos. En un escenario de transición energética, disponer de paredes y cimientos que acumulen electricidad podría facilitar la gestión de picos de consumo y mejorar la resiliencia de la red eléctrica.

Ventajas técnicas y retos pendientes

El ec³ ofrece una serie de ventajas técnicas que van más allá del almacenamiento. Al tratarse de un supercondensador, presenta una alta velocidad de carga y descarga, resistencia a ciclos repetidos y bajo riesgo de degradación térmica. La estructura fractal interna proporciona una superficie activa enorme en relación con el volumen del material, algo crítico para maximizar la densidad de energía. Además, la integración del electrolito durante la mezcla simplifica los procesos de fabricación y reduce costes asociados a etapas adicionales de tratamiento.

Sin embargo, persisten limitaciones. La densidad energética aún es baja en comparación con tecnologías de baterías consolidadas. Un metro cúbico de ec³ ofrece en torno a 2 kWh, mientras que una batería de litio equivalente ocuparía un volumen muchísimo menor. Por otro lado, el uso de acetonitrilo plantea cuestiones de seguridad y sostenibilidad debido a su carácter inflamable y a la necesidad de un manejo controlado. Los retos de escalabilidad industrial y normativas de construcción también deberán abordarse antes de que este material pueda usarse de manera masiva.

Implicaciones a largo plazo

Si la investigación del MIT se traduce en aplicaciones reales, el paisaje urbano podría transformarse. Cada edificio se convertiría en un nodo de almacenamiento distribuido, reduciendo la dependencia de plantas de baterías centralizadas. Según la International Energy Agency, el mundo necesitará multiplicar por cinco su capacidad de almacenamiento energético para 2030 con el fin de integrar energías renovables de manera estable. Materiales multifuncionales como el ec³ pueden ser una de las vías más pragmáticas para alcanzar ese objetivo sin sacrificar espacio adicional ni requerir infraestructuras paralelas.

Además, la durabilidad del concreto sugiere que las instalaciones podrían tener una vida útil de varias décadas, a diferencia de las baterías convencionales que suelen degradarse en menos de 15 años. Este paralelismo con el legado de la ingeniería romana, capaz de levantar estructuras que aún permanecen en pie después de dos milenios, abre la posibilidad de una arquitectura que no solo soporte, sino que también alimente las ciudades del futuro.

Reflexiones finales

El desarrollo del ec³ en el MIT marca un punto de inflexión en la manera de concebir los materiales de construcción. No se trata simplemente de un concreto más resistente o sostenible, sino de un compuesto con funcionalidades eléctricas integradas. Las pruebas de laboratorio demuestran que es posible generar, almacenar y liberar energía en elementos estructurales sin comprometer su integridad. Quedan por delante desafíos en términos de seguridad, escalado industrial y validación en entornos reales, pero la base científica ya está asentada.

Con este avance, la frontera entre la ingeniería civil y la ingeniería energética se difumina. Las ciudades del futuro podrían levantarse con muros que iluminan, puentes que almacenan electricidad y cimientos que funcionan como gigantescos bancos de energía. El concreto, material omnipresente en la historia de la construcción, se prepara ahora para desempeñar un papel central en la transición hacia un sistema energético más flexible, distribuido y sostenible.