Pesquisadores de MIT e Harvard descobrem como o cimento e materiais antigos podem ser usados para armazenar energia renovável.
Os cientistas estão em constante busca por maneiras mais eficazes de armazenar energia renovável, e agora os pesquisadores do MIT descobriram uma maneira de transformar cimento e um material milenar em um gigantesco supercapacitor. De maneira potencial, este cimento eletrificado poderia transformar as fundações de edifícios e estradas em baterias quase ilimitadas.
Para criar a nova substância, uma equipe da Universidade de Harvard e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, misturou cimento, água e carbono negro – um material semelhante a um carvão fino que é criado a partir de processos de combustão incompletos.
“O material é fascinante, pois temos o cimento, material mais utilizado pela humanidade, combinado com o carbono negro, um material histórico muito conhecido – os Manuscritos do Mar Morto foram escritos com ele”, diz Admir Masic, cientista de materiais do MIT.
“Estes materiais, com pelo menos dois milênios de idade, quando combinados de uma maneira específica, resultam em um nanocompósito condutor, e é aí que as coisas ficam realmente interessantes.”
As partículas de carbono negro tendem a se agrupar em vazios deixados à medida que a água é absorvida pelo cimento em reação, formando formas semelhantes a tentáculos no cimento que podem atuar como fios. Isso auxilia na condutividade, fazendo com que o cimento modificado seja capaz de atuar como um supercapacitor – uma fonte de energia que funciona de forma semelhante a uma bateria, mas que armazena e libera energia elétrica de forma muito mais rápida.
Em seguida, um material eletrolítico padrão, como o cloreto de potássio, pode ser adicionado ao material, fornecendo as partículas carregadas que se separam – permitindo assim que o supercapacitor armazene e libere energia.
Por enquanto, esses capacitores de cimento são relativamente pequenos, com energia suficiente para acender algumas lâmpadas LED. No entanto, os materiais utilizados são baratos e abundantes, e em teoria, o processo deveria ser escalonável de maneira eficiente.
A próxima etapa para a equipe é criar um desses dispositivos do tamanho de uma bateria de carro. Segundo os pesquisadores, uma casa com uma fundação feita do cimento supercapacitor poderia armazenar energia suficiente para abastecer a casa por um dia, e essa energia poderia ser produzida através de fontes renováveis, como solar ou eólica.
A mistura também poderia ser usada em estradas para alimentar veículos elétricos à medida que passam por cima (uma inovação que vários projetos de pesquisa estão examinando). Existe um equilíbrio entre a capacidade de armazenamento e a resistência estrutural, mas o cimento pode ser adaptado para diferentes casos de uso, dependendo da necessidade.
“Essas propriedades apontam para a oportunidade de empregar esses supercapacitores de concreto estrutural para armazenamento de energia em massa tanto em aplicações residenciais quanto industriais, variando de abrigos autárquicos de energia e estradas autoladáveis para veículos elétricos, até o armazenamento de energia intermitente para turbinas eólicas”, escrevem os pesquisadores em seu artigo publicado.
A pesquisa foi publicada na PNAS.
Com informações de ScienceAlert.
FONTE:
https://www.brasil247.com/midia/cimento-eletrificado-pode-transformar-as-fundacoes-de-edificios-em-grandes-baterias