Em um laboratório em Cambridge, Massachusetts, uma equipe multidisciplinar de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade de Harvard, uniu seus conhecimentos e expertise para desenvolver um cimento inovador com a capacidade de armazenar energia.
A novidade abre um novo capítulo na busca por soluções sustentáveis e eficientes para o setor da construção civil e para o desafio global do armazenamento de energia.
Essa tecnologia disruptiva utiliza uma combinação de materiais simples e abundantes: água, cimento e negro de carbono, um tipo de fuligem com alta condutividade elétrica. A mistura desses elementos transforma o concreto convencional em um supercapacitor, um dispositivo capaz de armazenar grandes quantidades de energia de forma rápida e eficiente.
Diferentemente das baterias tradicionais, que dependem de materiais escassos como o lítio e possuem um processo de carregamento mais lento, os supercapacitores de cimento se destacam pela rapidez no armazenamento e liberação de energia, além de apresentarem maior durabilidade e vida útil.
Cimento que armazena energia pode revolucionar o mundo
A invenção representa um passo significativo em direção à superação dos desafios relacionados à produção de baterias de lítio, que envolvem alto custo, impacto ambiental e limitações na capacidade de produção. O cimento energético, por sua vez, utiliza materiais amplamente disponíveis e de baixo custo, tornando-o uma alternativa promissora e escalável para atender à crescente demanda por soluções de armazenamento de energia.
As aplicações potenciais do cimento energético são vastas e transformadoras. Imagine estradas inteligentes que captam a energia solar durante o dia e a armazenam no próprio pavimento, para depois transferi-la, de forma indutiva, para veículos elétricos em movimento, proporcionando recargas rápidas e sem a necessidade de fios. Essa tecnologia revolucionária poderia impulsionar a adoção de carros elétricos, tornando-os mais práticos e acessíveis, além de contribuir para a redução das emissões de gases do efeito estufa no setor de transporte.
Outra aplicação promissora é a construção de edifícios com fundações energéticas, capazes de armazenar o excedente de energia gerada por painéis solares ou outras fontes renováveis durante o dia, para ser utilizada à noite ou em momentos de pico de demanda. Essa abordagem inovadora poderia transformar nossas casas e escritórios em verdadeiras usinas de energia, reduzindo a dependência da rede elétrica convencional e promovendo a autossuficiência energética.
Resultados iniciais são promissores
Os protótipos do supercapacitor de concreto já demonstraram resultados promissores, alimentando lâmpadas LED por horas a fio. A equipe de pesquisa está empenhada em aprimorar a tecnologia, aumentando a capacidade de armazenamento e desenvolvendo aplicações em larga escala. No futuro, poderemos ver pontes, viadutos, barragens e outras estruturas de concreto atuando como verdadeiras baterias gigantes, armazenando energia limpa e contribuindo para a transição para um futuro mais sustentável.
O funcionamento do cimento energético se baseia na alta condutividade do negro de carbono, que forma uma rede tridimensional interconectada no interior do concreto. Essa rede atua como um eletrodo, permitindo o armazenamento de energia na forma de cargas elétricas. A adição de água e cloreto de potássio cria um eletrólito, completando o circuito e possibilitando o fluxo de elétrons.
Desafios para o futuro
No entanto, a jornada rumo à implementação em larga escala do cimento energético ainda apresenta desafios a serem superados. Um dos principais obstáculos é a necessidade de encontrar o equilíbrio ideal entre a quantidade de negro de carbono adicionada ao cimento e a resistência mecânica do material. Aumentar a concentração de negro de carbono melhora a capacidade de armazenamento de energia, mas pode comprometer a resistência do concreto, tornando-o mais frágil.
Outro desafio importante é o impacto ambiental da produção de cimento, que é responsável por uma parcela significativa das emissões globais de dióxido de carbono. A equipe de pesquisa está investigando alternativas para reduzir a pegada de carbono do cimento energético, como o uso de cimento de baixo carbono ou a incorporação de materiais reciclados na mistura.
Apesar dos desafios, o cimento energético representa um avanço promissor na busca por soluções inovadoras para o armazenamento de energia e a construção civil sustentável. A combinação de materiais simples, abundantes e de baixo custo, aliada ao potencial de transformar estruturas de concreto em verdadeiros reservatórios de energia, abre um leque de possibilidades para um futuro mais limpo, eficiente e resiliente.
Fonte: BBC
