Imagine um mundo em que muros, calçadas e pontes armazenam e liberam energia elétrica. Uma cidade onde o concreto ao nosso redor funciona como “baterias” gigantes. Essa é a proposta de mais um experimento realizado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, na sigla em inglês), nos EUA. Pesquisadores aprimoraram um concreto de carbono condutor de elétrons — também conhecido como EC³ (pronuncia-se “ec-cubed”) — combinando cimento, água, negro de fumo ultrafino (com partículas em nanoescala) e eletrólitos.
Até então, armazenar energia suficiente para atender às necessidades diárias de uma casa média exigiria cerca de 45 metros cúbicos de EC³, aproximadamente a quantidade de concreto usada em um porão típico. Agora, com o eletrólito aprimorado, a mesma tarefa pode ser realizada com cerca de 5 metros cúbicos, volume de uma parede típica de porão.
“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. O concreto já é o material de construção mais utilizado no mundo, então por que não aproveitar essa escala para criar outros benefícios?”, questiona Admir Masic, principal autor do novo estudo.
As mudanças foram possíveis graças à reconstrução da rede de nanocarbono negro dentro do EC³ a partir de uma técnica chamada tomografia FIB-SEM, que utiliza um microscópio eletrônico de varredura para fornecer imagens de alta resolução. A partir daí, a equipe pôde testar diferentes eletrólitos para verificar a densidade de armazenamento de energia. Até mesmo água do mar entrou no portfólio, tornando o material viável para aplicações costeiras e marinhas, incluindo estruturas de suporte para parques eólicos offshore.
Em princípio, o EC³ pode ser incorporado em elementos arquitetônicos, como lajes, paredes, domos e abóbadas, e também na própria estrutura. A equipe se inspirou na arte romana para construir um arco em miniatura e demonstrar como a forma estrutural e o armazenamento de energia podem funcionar em conjunto.
“Os antigos romanos fizeram grandes avanços na construção em concreto. Estruturas maciças como o Panteão permanecem até hoje sem reforço. Se mantivermos o espírito deles de combinar a ciência dos materiais com a visão arquitetônica, poderemos estar à beira de uma nova revolução arquitetônica com concretos multifuncionais como o EC³”, propõe Masic.
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