Imagine cidades onde muros, calçadas e pontes funcionam como “baterias” gigantes, armazenando e liberando energia elétrica. Essa é a proposta de um novo experimento no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Pesquisadores aprimoraram um concreto de carbono condutor de elétrons — conhecido como EC³ — combinando cimento, água, negro de fumo ultrafino e eletrólitos.
O avanço mais significativo é na densidade de armazenamento. Anteriormente, eram necessários cerca de 45 metros cúbicos de EC³ para armazenar a energia diária de uma casa média. Agora, com o eletrólito aprimorado, essa mesma tarefa pode ser realizada com apenas 5 metros cúbicos, o volume de uma parede típica de porão.
Concreto Multifuncional e Sustentabilidade
Admir Masic, principal autor do estudo, destaca o foco na sustentabilidade: “A chave para a sustentabilidade do concreto é o desenvolvimento do ‘concreto multifuncional’, que integra funcionalidades como armazenamento de energia, autorreparação e sequestro de carbono”. Ele questiona: “O concreto já é o material de construção mais utilizado no mundo, então por que não aproveitar essa escala para criar outros benefícios?”
As melhorias foram alcançadas por meio da reconstrução da rede de nanocarbono dentro do EC³ através da técnica de tomografia FIB-SEM. A equipe testou diferentes eletrólitos e descobriu que até mesmo a água do mar pode ser usada, tornando o material viável para aplicações costeiras e marinhas, como em estruturas de suporte para parques eólicos offshore.
Inspiração Romana e Monitoramento de Estruturas
O EC³ pode ser incorporado em diversos elementos arquitetônicos. A equipe se inspirou na engenharia romana, que construiu estruturas maciças como o Panteão, para demonstrar a sinergia entre a forma estrutural e o armazenamento de energia.
Em um arco em miniatura construído com o EC³, o professor Masic observou uma dupla funcionalidade: o arco operou a 9 volts, suportando peso e alimentando uma luz de LED. Quando a carga no arco aumentou, a luz piscou. Masic sugere que isso indica uma “capacidade de automonitoramento”: “Podemos usar isso como um sinal de quando e em que medida uma estrutura está estressada, ou monitorar sua saúde geral em tempo real.”
Próximos Passos e Futuro da Energia
A tecnologia já teve aplicações em lajes de calçada em Sapporo, no Japão, para aquecimento. Agora, a equipe trabalha em usos mais amplos, incluindo vagas de estacionamento e estradas para carregar veículos elétricos, e residências que possam operar totalmente fora da rede elétrica (o off-grid).
Franz-Josef Ulm, codiretor do EC³ Hub, conclui: “Precisamos de uma maneira de armazenar e liberar energia. Isso geralmente significa uma bateria, que muitas vezes depende de materiais escassos ou nocivos. Acreditamos que o EC³ é um substituto viável, permitindo que nossos edifícios e infraestrutura atendam às nossas necessidades de armazenamento de energia”.
