Até agora, estávamos familiarizados com painéis solares para alimentar nossas casas de forma sustentável, mas e se uma casa for alimentada por seus materiais? Sim, pesquisadores do MIT descobriram que supercapacitores têm o potencial de fornecer energia para uma casa. O professor Franz-Josef Ulm, que lidera o projeto, visa desenvolver soluções de energia sustentáveis e acessíveis. O projeto foca no uso de materiais amplamente disponíveis, como concreto e carvão.
Num futuro próximo, as casas podem ser equipadas com colunas de concreto inovadoras misturadas com carvão, permitindo que armazenem eletricidade de forma conveniente e a liberem quando necessário para o uso dos moradores. Pesquisadores do MIT criaram um supercapacitor que funciona como uma bateria mas não se degrada com o uso. É feito de materiais comuns e tem como objetivo economizar energia renovável de forma barata e eficaz.
Os designers de concreto supercapacitores já estão prevendo até mesmo aplicações mais notáveis para esta tecnologia. Exemplos incluem carregar veículos elétricos enquanto eles estão em movimento e garantir fornecimento ininterrupto de energia durante eventos climáticos severos.
Líder do projeto e professor de engenharia no MIT, Francisco-Josef Ulm, disse, “Essas são as fronteiras onde estamos trabalhando agora com essa tecnologia, agora mostramos como ela escala. Esses dois materiais aqui se juntam para formar potencialmente uma solução de armazenamento de energia para todos, em todos os lugares.”
Trabalho
Um supercapacitor, ao contrário de uma bateria, armazena energia elétrica diretamente em um material condutor, como eletrólitos ou água salgada, na superfície de um eletrodo.
Este material condutor é separado de um isolante, impedindo o livre fluxo de elétrons, assim como em um o circuito. Como resultado, ocorre um acúmulo – semelhante à eletricidade estática que se acumula quando você esfrega um balão.
O Prof. Ulm explica, “Aqui, as maravilhas da química acontecem. Quando você mistura cimento — que ama água, é hidrofílico — com negro de fumo [carvão refinado], que odeia água, então o negro de fumo primeiro se aglomera e então a mesma água é consumida dentro da reação de hidratação” que forma concreto sólido.”
“Como consequência desse consumo, esses aglomerados se soltam e formam um fio volumétrico por todo o material. Esse fio volumétrico está em todo lugar e, como consequência, podemos armazenar [uma] quantidade enorme de contracargas da solução salina nesse fio volumétrico,” O professor Ulm acrescentou ainda.
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Prós do concreto
Naturalmente, o concreto é poroso e tem poros através dos quais absorve facilmente água salgada. De acordo com o Prof. Ulm, ele pode fazer isso facilmente através do fio de carbono que o atravessa. Entre os eletrodos na forma de disco, parece Oreos, que podem ser facilmente fixados uns aos outros na forma de uma pilha.
Concreto e carvão são materiais amplamente acessíveis que podem ser encontrados em todo o mundo. Particularmente, o concreto é incrivelmente popular e consumido em grande escala, ficando atrás apenas da água. versatilidade do concreto é aprimorado por sua forma em pó, o que permite a personalização de projetos de supercapacitores para atender a diversas aplicações, conforme destacado pelo Prof. Ulm.
O Prof. Ulm mencionou que, embora uma bateria de lítio média só possa ser carregada e descarregada 300 para 500 vezes, um supercapacitor pode ser carregado e descarregado inúmeras vezes sem qualquer perda de eficiência. Isso ocorre porque os supercapacitores não precisam converter energia de uma forma para outra.
“Se todos tivessem um desses supercapacitores em suas fundações [ou] em seus sistemas de parede, e eles estivessem conectados ao sistema [de energia], estaríamos falando de uma rede inteligente real, no sentido de que envolve todos. Todos estão contribuindo com suas construções para atingir a transição energética,” Disse o Prof. Ulm.
Outras aplicações potenciais
Após descobrir que supercapacitores têm o potencial de abastecer uma casa, Ulm e sua equipe têm grandes aspirações para seus supercapacitores de concreto que vão muito além de simplesmente armazenar energia doméstica. À medida que o número de indivíduos adotando veículos elétricos continua a aumentar, as preocupações com infraestrutura de carregamento e quilometragem limitada entre as cargas se tornaram cada vez mais proeminentes.
Enquanto o Professor Ulm descreve os benefícios dos supercapacitores, os pesquisadores do MIT estão se concentrando em desenvolvendo uma estrada autocarregável que visa carregar um veículo elétrico usando indução eletromagnética, estacionado ou em movimento, assim como carregar um iPhone sem cabo.
fonte: Engenheiros do MIT criam um supercapacitor de armazenamento de energia a partir de materiais antigos
