Já imaginou ter uma obra em que o cimento empregado consegue armazenar energia, ou ter um prédio todo de concreto capaz de acumular energia e funcionar como uma bateria gigante? Pois bem, essa possibilidade não está em um futuro tão distante assim. Isso porque, pesquisadores da Universidade Chalmers de Tecnologia, na Suécia, descobriram uma forma de armazenar energia em cimento. Esse é o primeiro conceito mundial para baterias recarregáveis à base deste material e pode ser uma realidade que ainda vai mudar o mundo da energia renovável na construção civil.
Processo de criação
A doutora Emma Zhang, anteriormente da Universidade de Tecnologia de Chalmers, Suécia, juntou-se ao grupo de pesquisa do professor Luping Tang há vários anos para procurar os materiais de construção do futuro. Dessa forma, com o objetivo de armazenar energia, os pesquisadores usaram uma mistura feita à base de cimento com pequenas quantidades de fibra de carbono para aumentar a condutividade. Nesse composto, eles adicionaram uma malha de fibra de carbono revestida de metal, com ferro para o ânodo e níquel para o cátodo.
"Os resultados de estudos anteriores que investigavam a tecnologia de bateria de concreto mostraram um desempenho muito baixo, então percebemos que tínhamos que pensar fora da caixa para encontrar outra maneira de produzir o eletrodo. Essa ideia particular que desenvolvemos – que também é recarregável – nunca foi explorada antes. Agora temos uma prova de conceito em escala de laboratório", afirma a professora Emma Zhang.
Foi nesta perspectiva que a pesquisa de Luping Tang e Emma Zhang produziu uma bateria recarregável à base de cimento com uma densidade de energia média de 7 Wattshours por metro quadrado, ou 0,8 Wattshoras por litro. A densidade de energia é usada para expressar a capacidade da bateria, e uma estimativa modesta é que o desempenho da nova bateria Chalmers poderia ser mais de dez vezes maior do que as tentativas anteriores de baterias de concreto. Apesar desta densidade de energia ainda ser considerada baixa, se comparado com as baterias comerciais, essa limitação pode ser superada graças ao enorme volume em que a bateria poderia ser construída quando usada em edifícios, como um prédio de 20 andares por exemplo.
Possibilidades promissoras
Por serem baterias de cimento recarregáveis, elas poderiam ser utilizadas na alimentação de lâmpadas de LED ou para o fornecimento de conexões de internet em áreas remotas. Existe ainda a possibilidade de serem usadas como proteção catódica contra corrosão de estruturas metálicas que dão sustentação a painéis de concreto.
"Elas também poderiam ser acopladas a painéis de células solares para fornecer eletricidade e se tornar a fonte de energia para sistemas de monitoramento em rodovias ou pontes, com sensores capazes de detectar rachaduras ou corrosão", explica a professora Zhang.
A ideia de usar estruturas e edifícios poderia ser revolucionária, pois ofereceria uma solução alternativa para a crise energética, proporcionando um grande volume de armazenamento de energia. Sem contar que o concreto, formado pela mistura de cimento com outros ingredientes, é o material de construção mais usado no mundo. E, por mais que do ponto de vista da sustentabilidade, está longe do ideal, o potencial de adicionar funcionalidade ao material poderia oferecer uma nova dimensão.
Sobre isso, Emma Zhang comenta o seguinte: "Temos uma visão de que no futuro essa tecnologia poderia permitir seções inteiras de edifícios de vários andares feitos de concreto funcional. Considerando que qualquer superfície de concreto poderia ter uma camada desse eletrodo embutido, estamos falando de enormes volumes de concreto funcional".
Detalhes que ainda faltam
Certos problemas técnicos ainda precisam ser resolvidos nesta invenção. Uma delas é que por enquanto não se sabe como estender a vida útil das baterias de concreto nem se elas poderiam ser recicladas a longo prazo. "Como a infraestrutura de concreto geralmente é construída para durar 50 ou até 100 anos, as baterias precisariam ser refinadas para corresponder a todo esse tempo ou serem mais fáceis de trocar e reciclar quando sua vida útil terminar", ressalta a professora Zhang.
Entretanto, se essas adversidades forem resolvidas com o avanço dos estudos será possível construir no futuro seções inteiras em edifícios residenciais ou comerciais destinadas à captação e armazenamento de energia, transformando superfícies comuns e subaproveitadas em concreto funcional.
Nesse sentido, as possibilidades para a construção civil seriam infinitas. Além disso, dados da própria indústria, em 2019, apontam que o Brasil comercializou mais de 55 milhões de toneladas de concreto para construção de casas, prédios e obras de infraestrutura. Se parte de todo esse volume pudesse ser usada para acumular eletricidade, seria possível amenizar problemas na geração e no abastecimento de energia de maneira sustentável.
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Fonte: Canal Tech e Informe Diário
Imagem: Imagem retirada do artigo da pesquisa
