{"id":52219,"date":"2024-06-25T09:31:40","date_gmt":"2024-06-25T12:31:40","guid":{"rendered":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/?p=52219"},"modified":"2024-06-25T09:31:42","modified_gmt":"2024-06-25T12:31:42","slug":"bateria-de-cimento-podera-transformar-sua-casa-numa-bateria-gigante","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/index.php\/2024\/06\/25\/bateria-de-cimento-podera-transformar-sua-casa-numa-bateria-gigante\/","title":{"rendered":"Bateria de cimento poder\u00e1 transformar sua casa numa bateria gigante"},"content":{"rendered":"\n

Baterias de cimento do tamanho de moedas armazenando energia de um pequeno painel solar<\/span><\/em><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

O laborat\u00f3rio do professor Damian Stefaniuk, no MIT, possui uma instala\u00e7\u00e3o inusitada: Uma pilha de cilindros de concreto preto polidos, entrela\u00e7ada por fios, sendo banhada em um l\u00edquido. Para um observador comum, n\u00e3o parece ter muita fun\u00e7\u00e3o, at\u00e9 que o pesquisador aperta um interruptor. Os fios ligam os blocos de concreto a um diodo emissor de luz (LED) e a l\u00e2mpada acende.
Essa bateria de cimento<\/a>\u00a0\u00e9 mais um fruto de uma pesquisa anunciada pela equipe no ano passado, cujo objetivo final \u00e9\u00a0transformar casas e estradas em baterias usando uma mistura de cimento com carbono<\/a>. Esse modo de armazenamento de energia n\u00e3o compete com as baterias de l\u00edtio, mas pode ser a solu\u00e7\u00e3o para o armazenamento de energias renov\u00e1veis, como solar<\/a>\u00a0ou\u00a0e\u00f3lica<\/a>, que s\u00e3o tipicamente intermitentes, enquanto a demanda por energia \u00e9 tipicamente constante.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

\u00c9 aqui que entram Stefaniuk e seu concreto. Ele e seus colegas descobriram uma maneira de criar um dispositivo de armazenamento de energia, conhecido como supercapacitor<\/a>, a partir de tr\u00eas materiais b\u00e1sicos e baratos: \u00c1gua, cimento e uma subst\u00e2ncia parecida com fuligem, chamada negro de fumo, ou negro de carbono.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Supercapacitores
<\/span><\/strong>Os supercapacitores s\u00e3o altamente eficientes no armazenamento de energia, mas diferem das baterias em alguns aspectos importantes: Eles podem recarregar muito mais r\u00e1pido do que uma bateria de \u00edons de l\u00edtio, e n\u00e3o sofrem os mesmos n\u00edveis de degrada\u00e7\u00e3o no desempenho com o uso. Mas os supercapacitores tamb\u00e9m liberam rapidamente a energia que armazenam, tornando-os menos \u00fateis em dispositivos como celulares, computadores ou carros el\u00e9tricos, em que \u00e9 necess\u00e1rio um fornecimento constante de energia durante um per\u00edodo prolongado de tempo.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

De acordo com Stefaniuk, estes supercapacitores poderiam contribuir de forma significativa para os esfor\u00e7os de descarbonizar a economia global. <\/p>\n\n\n\n

Se puder ter sua escala ampliada, esta tecnologia pode ajudar a resolver uma quest\u00e3o importante \u2014 o armazenamento de energia renov\u00e1vel”, destaca ele, vislumbrando uma s\u00e9rie de aplica\u00e7\u00f5es para seus supercapacitores.<\/span><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Uma delas poderia ser criar estradas que armazenem energia solar, e depois liber\u00e1-la para recarregar (sem fio) carros el\u00e9tricos que passem pela estrada. A r\u00e1pida libera\u00e7\u00e3o de energia do supercapacitor de cimento-carbono permitiria que os ve\u00edculos dessem uma carga r\u00e1pida em suas baterias.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Outra aplica\u00e7\u00e3o seria em funda\u00e7\u00f5es de casas, criando uma “bateria estrutural<\/a>“, com “paredes, funda\u00e7\u00f5es ou colunas que atuem n\u00e3o s\u00f3 no suporte de uma estrutura, mas tamb\u00e9m no armazenamento de energia dentro delas”, disse Stefaniuk.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Um supercapacitor de cimento de carbono alimentando um dispositivo port\u00e1til de jogos (Foto: Reprodu\u00e7\u00e3o)<\/span><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Bateria estrutural de concreto
<\/span><\/strong>Stefaniuk e seus colegas comprovaram inicialmente este conceito criando supercapacitores de 1 volt do tamanho de uma moeda, conectando-os em s\u00e9rie para fornecer energia a um LED de 3 volts. Desde ent\u00e3o, eles aumentaram a escala para produzir um supercapacitor de 12 volts. Vers\u00f5es maiores do supercapacitor foram capazes de abastecer um console de games port\u00e1til.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

No momento, o supercapacitor de concreto \u00e9 capaz de armazenar pouco menos de 300 watts-hora por metro c\u00fabico, o suficiente para abastecer uma l\u00e2mpada LED de 10 watts por 30 horas. Pode parecer pouco em compara\u00e7\u00e3o com as baterias convencionais, mas “uma funda\u00e7\u00e3o com de 30 a 40 metros c\u00fabicos de concreto pode ser suficiente para atender \u00e0s necessidades di\u00e1rias de energia de uma casa residencial”, justifica Stefaniuk<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

E a equipe de pesquisa est\u00e1 planejando justamente construir vers\u00f5es maiores, incluindo uma de at\u00e9 45 metros c\u00fabicos de tamanho, que seria capaz de armazenar cerca de 10 kWh de energia, que seria o necess\u00e1rio para abastecer uma casa por um dia.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Vantagens e desvantagens dos supercapacitores
<\/span><\/strong>Os capacitores s\u00e3o formados por duas placas condutoras com uma membrana entre elas. Neste caso, ambas as placas s\u00e3o feitas de cimento de negro de carbono, que foram embebidas em um sal eletrol\u00edtico chamado cloreto de pot\u00e1ssio.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

O supercapacitor funciona devido a uma propriedade incomum do negro de carbono \u2014 ele \u00e9 altamente condutor. Isso significa que, quando o material \u00e9 combinado com p\u00f3 de cimento e \u00e1gua, forma-se um tipo de concreto repleto de redes de material condutor, assumindo uma forma que lembra ra\u00edzes min\u00fasculas ramificadas.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Quando uma corrente el\u00e9trica \u2014 vinda de uma fonte renov\u00e1vel, neste caso \u2014 \u00e9 aplicada \u00e0s placas embebidas em sal, as placas carregadas positivamente acumulam \u00edons carregados negativamente do cloreto de pot\u00e1ssio. E como a membrana impede a troca de \u00edons carregados entre as placas, a separa\u00e7\u00e3o das cargas cria um campo el\u00e9trico.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Como os supercapacitores podem acumular grandes quantidades de carga muito r\u00e1pido, isso poderia tornar os dispositivos \u00fateis para armazenar o excesso de energia produzido por fontes renov\u00e1veis intermitentes, como as energias e\u00f3lica e solar.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Mas os supercapacitores n\u00e3o s\u00e3o perfeitos. As vers\u00f5es existentes descarregam rapidamente, e n\u00e3o s\u00e3o ideais para um fornecimento constante de energia, que seria necess\u00e1ria para abastecer uma casa ao longo do dia. Stefaniuk diz que ele e seus colegas est\u00e3o trabalhando em uma solu\u00e7\u00e3o que permitiria refinar sua vers\u00e3o de cimento-carbono ajustando a mistura, mas eles s\u00f3 v\u00e3o divulgar os detalhes ap\u00f3s finalizarem os testes e publicarem um novo artigo.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Pode haver ainda outros obst\u00e1culos a serem superados \u2014 adicionar mais negro de carbono permite que o supercapacitor resultante armazene mais energia, mas tamb\u00e9m torna o concreto um pouco mais fr\u00e1gil. Os pesquisadores dizem que ser\u00e1 necess\u00e1rio encontrar a combina\u00e7\u00e3o ideal de negro de carbono para qualquer uso que pressuponha uma fun\u00e7\u00e3o estrutural, assim como de armazenamento de energia.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Bibliografia: <\/strong>Artigo: Carbon-cement supercapacitors as a scalable bulk energy storage solution<\/em>
Autores: Nicolas Chanut, Damian Stefaniuk, James C. Weaver, Yunguang Zhu, Yang Shao-Horn, Admir Masic, Franz-Josef Ulm
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: 120 (32) e2304318120
DOI: 10.1073\/pnas.2304318120<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Fonte: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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