Bateria de concreto atinge capacidade de armazenamento dez vezes maior: Edifícios como armazenamento de energia

O concreto é o material de construção mais utilizado no mundo. No futuro, ele poderá não apenas servir como material de construção para todos os fins, mas também armazenar energia como uma bateria. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) aprimoraram ainda mais uma "bateria de concreto", que armazena energia elétrica e, ao mesmo tempo, é estruturalmente resistente. Os resultados foram publicados em Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Como funciona a bateria de concreto

Esse tipo de bateria consiste em cimento, água, negro de fumo ultrafino e eletrólitos. Isso cria uma rede condutora de nanocarbonos no concreto. Admir Masic, principal autor do estudo e codiretor do MIT EC³ Hub, explica:

Entender como esses materiais se 'montam' em nanoescala é fundamental para alcançar essas novas funcionalidades.

Essa rede permite que os eletrólitos penetrem nos poros e promovam o fluxo de corrente.

Aumento da densidade de energia

Em experimentos, os eletrólitos otimizados permitiram que a capacidade de armazenamento de energia do concreto fosse aumentada em dez vezes. Em 2023, seriam necessários cerca de 45 metros cúbicos de concreto para atender às necessidades diárias de energia de uma residência. Hoje, apenas cerca de 5 metros cúbicos são suficientes, o que é comparável ao volume de uma parede de porão.

Damian Stefaniuk, principal autor do estudo, explica:

Um metro cúbico dessa versão do ec3 - aproximadamente do tamanho de uma geladeira - pode armazenar mais de 2 quilowatts-hora de energia.

Isso equivale aproximadamente ao consumo de eletricidade de uma geladeira por um dia.

Arquitetura e aplicações práticas

As baterias de concreto podem ser integradas diretamente em elementos de construção, como paredes, pisos ou cúpulas. Inspirados pela arquitetura romana, os pesquisadores construíram um arco em miniatura que suportava sua própria carga e, ao mesmo tempo, alimentava um LED. Masic explica:

Pode haver um tipo de capacidade de automonitoramento aqui.

A intensidade da luz varia de acordo com a carga, o que permite tirar conclusões sobre a integridade estrutural em tempo real.

Perspectivas

As baterias de concreto oferecem potencial para estacionamentos, estradas e infraestrutura costeira. Como explica Stefaniuk:

Com essas densidades de energia mais altas e o valor demonstrado em um espaço de aplicação mais amplo, agora temos uma ferramenta poderosa e flexível que pode nos ajudar a enfrentar uma ampla gama de desafios energéticos persistentes.

Ela combina arquitetura de suporte de carga com armazenamento de energia, abrindo perspectivas para uma construção sustentável e multifuncional do futuro.