Os cientistas apresentaram uma nova tecnologia de armazenamento de energia que utiliza materiais baratos: água, cimento e negro de fumo. Estradas e fundações de casas podem agora tornar-se uma fonte de energia na forma de supercapacitores de cimento-carbono.
Fonte da imagem: Simone Hutsch/Unsplash
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e do Instituto Wyss de Engenharia Biológica da Universidade de Harvard desenvolveram uma forma inovadora de armazenar energia usando água, cimento e negro de fumo (fuligem), relata a BBC. Acontece que a tecnologia tem potencial para resolver o problema de armazenamento de energia renovável e reduzir a dependência de recursos naturais como o lítio.
Damian Stefaniuk, um dos principais pesquisadores do projeto, descreveu o momento em que o LED conectado ao supercapacitor de concreto acendeu pela primeira vez como um “dia maravilhoso”. Inicialmente muitos não acreditavam que isso fosse possível, mas a conexão de vários supercapacitores em série possibilitou obter uma tensão de 3 V, suficiente para alimentar um LED. Em seguida, os pesquisadores aumentaram a tensão para 12 V e conseguiram até alimentar um console de videogame portátil.
Fonte da imagem: Damian Stefaniuk
Os supercapacitores têm uma série de vantagens sobre as baterias de íons de lítio, pois carregam muito mais rápido e não estão sujeitos a perda de capacidade com o tempo. No entanto, também descarregam rapidamente, limitando a sua utilização em dispositivos que requerem carregamento estável durante longos períodos de tempo, como smartphones, computadores portáteis ou veículos elétricos.
No entanto, os pesquisadores veem um grande potencial no uso de supercapacitores de cimento carbono para armazenar o excesso de energia gerada por fontes renováveis, principalmente de usinas eólicas e solares. Isto reduzirá a carga na rede elétrica durante os períodos em que o vento não sopra e o sol não brilha. As possíveis aplicações incluem estradas que armazenam energia solar para carregar veículos elétricos sem fio e fundações de construção que armazenam energia para abastecer residências.
Atualmente, um metro cúbico de supercapacitor de concreto pode armazenar cerca de 300 Wh de energia, o que é suficiente para alimentar uma lâmpada LED de 10 watts por 30 horas. Os pesquisadores planejam construir versões maiores do equipamento, incluindo um supercapacitor de até 45 metros cúbicos que pode armazenar cerca de 10 kWh de energia, o suficiente para abastecer uma casa inteira por um dia.
No entanto, a tecnologia ainda não é perfeita. Adicionar mais negro de fumo aumenta a capacidade do supercapacitor, mas ao mesmo tempo reduz a resistência do concreto. Além disso, a própria produção de cimento é responsável por até 8% das emissões antropogénicas de CO2 do mundo. No entanto, os investigadores estão a trabalhar para otimizar a composição do betão e consideram a utilização de cimento de baixas emissões feito a partir de subprodutos das indústrias siderúrgica e química.
Michael Short, diretor do Centro de Engenharia Sustentável da Universidade de Teesside, no Reino Unido, afirma que a investigação é uma inovação promissora que abre muitas possibilidades interessantes para a utilização do ambiente construído como meio de armazenamento de energia. No entanto, ele também observa que muitas vezes novas descobertas enfrentam desafios quando passam do laboratório para uma implantação generalizada. Mais investigação e desenvolvimento nesta área poderão conduzir a soluções de armazenamento de energia mais eficientes e respeitadoras do ambiente.