No futuro, estruturas de concreto vão armazenar energia

Compósitos agregados ao Cimento Portland permitem que material ganhe condutividade e capacidade de reter eletricidade

concreto e eletricidade
Concreto capaz de armazenar e transmitir eletricidade pode agregar novas funções às obras estruturais das cidades. Crédito: Divulgação

Edifícios, pontes, viadutos, postes de iluminação e até meios-fios construídos em concreto podem, futuramente, funcionar como baterias para armazenar energia. A pesquisa em curso na Universidade Lancaster, no Reino Unido, em parceria com a Universidade Tecnológica de Sydney, na Austrália, mostra que isso é possível. Cientistas desenvolvem compósitos à base de íons de potássio que, agregados ao Cimento Portland, desencadeiam reações químicas quando o insumo recebe água para se transformar em concreto. O material ganha condutividade e capacidade de armazenar energia elétrica. Nos testes realizados em laboratório, cada 5 centímetros cúbicos de concreto se mostrou capaz de armazenar entre 200 watts e 500 watts de energia.

Os compósitos à base de íons de potássio são chamados de KGP. Trata-se de elementos que dispensam aditivos complexos, ao contrário do que acontece com outros materiais da família de concretos inteligentes, que utilizam grafeno e nanotubos de carbono. Os estudos são coordenados pelo professor Mohamed Saafi, do departamento de engenharia da Universidade de Lancaster. “Mostramos pela primeira vez que as misturas de KGP no cimento podem ser usadas para criar uma maneira mais barata de armazenar e fornecer energia renovável, para alimentar a iluminação pública, semáforos e pontos de carregamento de veículos elétricos, por exemplo”, explica Saafi.

Concreto inteligente também emite alertas sobre patologias como trincas, fissuras e rachaduras

Outro exemplo usado pelo professor da Universidade de Lancaster mostra que as casas que tenham paredes construídas com o tipo de concreto inteligente que está em desenvolvimento poderão ser conectadas a painéis solares e atuarem como fontes de armazenamento de energia. “Elas seriam capazes de absorver energia durante o dia e abastecer a casa à noite”, cita Mohamed Saafi, para quem a principal aplicação deste tipo de concreto se dará nas obras que utilizem impressão 3D. Ele delineia essa parte da pesquisa no artigo publicado na revista científica “Composite Structures” (Estruturas Compostas), intitulado “Compósito cimentício geopolimétrico inerentemente multifuncional como armazenamento de energia elétrica e material estrutural auto-sensitivo”.

Outro benefício destacado pela pesquisa britânica é que o concreto inteligente com capacidade de armazenar energia também pode transmitir dados sobre suas condições estruturais. “Patologias como trincas, fissuras e rachaduras mudam o comportamento mecânico e afetam a condutividade do material. Essas mudanças podem ser detectadas e, portanto, alterações no concreto permitem verificar mudanças na saúde estrutural das obras, sem a necessidade de sensores adicionais”, escreve Mohamed Saafi, que completa: “Atualmente, a integridade das estruturas em concreto é monitorada por inspeções visuais. Com o material que estamos testando teremos alertas instantâneos e precisos quando surgirem defeitos.”

Leia o artigo publicado na “Composite Structures” (Estruturas Compostas). Clique aqui.

Entrevistado
Reportagem com base em publicação da University of Lancaster, sobre pesquisa liderada pelo professor Mohamed Saafi

Contato: m.saafi@lancaster.ac.uk

Jornalista responsável: Altair Santos MTB 2330


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