A busca por geração e armazenamento de energia é um dos objetivos da engenharia moderna - especialmente num mundo onde se precisa de mais energias renováveis. Além disso, vale citar que o concreto é um material muito explorado pela construção civil.

Pensando nisso, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveu algo totalmente novo: um concreto que é capaz de armazenar energia, como um supercapacitor. Saiba mais no artigo a seguir, do Engenharia 360!

A necessidade de novas soluções energéticas

Atualmente, o mundo tem duas necessidades urgentes: mais produção de energia e menos emissões de carbono. Essa matemática não é fácil, certamente! Só que a natureza de fontes como solar e eólica traz desafios significativos. Por isso é que a engenharia vem buscando soluções mais eficazes. Uma proposta já apresentada foram as baterias de íon-lítio, mas sua dependência de materiais como lítio levanta preocupações quanto à sustentabilidade. Então, o conceito apresentado pelo MIT, de "concreto-bateria", até que parece ser uma boa alternativa.

A inovação do MIT

A equipe do MIT, liderada por Damian Stefaniuk, criou um novo tipo de material composto de água, cimento e carbono negro, uma versão impura de carbono. O mesmo tem potencial de transformar estruturas de concreto convencionais em soluções energéticas sustentáveis. Elas não apenas serviriam para construção, mas ainda poderiam armazenar energia de maneira eficiente, muito semelhante a uma bateria. Pode-se dizer que é uma inovação e tanto para a engenharia!

O funcionamento do supercapacitor de concreto

O princípio por trás do novo concreto do MIT é que, quando os ingredientes são misturados, criam uma rede condutora - uma camada de cimento e uma de carbono negro, separadas como uma membrana. Neste caso, a adição de sal eletrolítico, como o cloreto de potássio, melhoraria ainda mais a eficiência desse supercapacitor, permitindo que ele acumule e libera energia rapidamente.

A saber, os cientistas de Massachusetts garantem que seu concreto poderia armazenar 300 watts-hora por metro cúbico, que é o suficiente para alimentar uma lâmpada LED de 10 watts por até 30 horas. Pode parecer uma capacidade baixa em comparação às baterias convencionais, por exemplo. Porém, em contrapartida, uma fundação de 30 a 40 metros cúbicos chegaria a atender às necessidades diárias de energia de uma casa unifamiliar.

São possíveis aplicações para o concreto desenvolvido pelo MIT:

• Infraestrutura de transporte: construção de estradas que carreguem sem fio veículos elétricos enquanto eles trafegam.

• Casas inteligentes: construção de paredes, fundações e colunas para fornecer energia para residências.

Desafios e limitações

É importante destacar que, apesar das vantagens, o concreto supercapacitor não é ideal para armazenamento de longo prazo, como são as baterias de íon-lítio. Por outro lado, por carregar e descarregar mais rapidamente, é considerado mais adequado para aplicações que exigem uma rápida liberação de energia, em vez de um fornecimento constante.

Tem mais, a fórmula atual do supercapacitor é frágil justamente pela adição de carbono negro - isso por ter um impacto ambiental significativo. E lembrando que a produção de cimento - ingrediente principal do concreto - já emite bastante CO2. A boa notícia é que há iniciativas para desenvolver cimentos com menor impacto ambiental e para melhorar a tecnologia.

De fato, esse é um momento de transição e as pesquisas estão nos estágios iniciais; há um longo caminho a percorrer antes de qualquer produção em larga escala. Até à prática, muitos serão os desafios. Mas a equipe do MIT está otimista de que, com o tempo, essas barreiras podem ser superadas.

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Fontes: Olhar Digital, BBC.

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