Pesquisadores do MIT demonstram sistema que permite que residências armazenem energia renovável intermitente e até mesmo transformem estradas em pontos de recarga para carros elétricos
Materiais comuns como cimento e carbono podem ser a base de um sistema de armazenamento de energia acessível, a tecnologia visa transformar a residência em uma bateria de larga escala sem custos significativos, segundo Nicolas Chanut e sua equipe do Massachusetts Institute of Technology (MIT), que realizaram a proposta da inovação.
O conceito busca armazenar eletricidade originada de fontes renováveis intermitentes, como energia solar, eólica e das marés, assegurando estabilidade nas redes elétricas apesar das flutuações na geração. Ao combinar cimento e carbono com água, é possível criar um supercapacitor, uma alternativa aos tradicionais sistemas de armazenamento de energia solar em baterias.
Os pesquisadores afirmam que esse supercapacitor pode ser integrado à fundação de concreto de uma casa, capaz de armazenar energia para um dia inteiro, com impacto mínimo (ou até mesmo nenhum) nos custos de construção, ao mesmo tempo em que fortalece a estrutura da edificação. Além disso, a equipe imagina a possibilidade de criar estradas de concreto que permitam recarregar carros elétricos sem contato enquanto transitam.
SUPERCAPACITOR DE CIMENTO E CARBONO
Os capacitores consistem em duas placas condutoras imersas em um eletrólito e separadas por uma membrana. Quando uma voltagem é aplicada, íons carregados positivamente acumulam-se na placa negativamente carregada, enquanto a placa positivamente carregada acumula íons negativos. A separação dessas cargas cria um campo elétrico entre as placas, carregando o capacitor – sua capacidade de armazenamento de energia depende da área total da superfície das placas condutoras. Supercapacitores, por sua vez, podem armazenar cargas excepcionalmente grandes.
A inovação nesses supercapacitores está no desenvolvimento de um material à base de cimento de alta área de superfície interna, obtida através da inserção de carbono altamente condutor na mistura de cimento e água. A água forma uma rede de aberturas à medida que reage com o cimento e o carbono migra para esses espaços, formando estruturas semelhantes a dutos finos no cimento endurecido, proporcionando uma área superficial extensa. O material resultante é então combinado com um eletrólito padrão e dois eletrodos, formando um supercapacitor altamente eficaz.
Esse avanço combina materiais centenários – cimento e carbono – de maneira inovadora, resultando em um nanocompósito condutor de grande potencial. Além de suas aplicações em armazenamento de energia, essa pesquisa destaca a possibilidade de transformar estruturas cotidianas, como casas e estradas, em dispositivos de armazenamento de energia, contribuindo para a eficiência e estabilidade das redes elétricas em um cenário de geração intermitente de fontes renováveis.
Fonte: Engenharia é
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