Pesquisadores criaram um concreto estrutural capaz de acumular eletricidade em sua própria massa, abrindo caminho para edifícios que funcionam como baterias gigantes sem ocupar espaço extra.
Por que adicionar pó de carvão no cimento permite guardar eletricidade?
Pense em uma esponja de cozinha molhada. Quando a água seca dentro do cimento, ela deixa milhares de canais vazios em formato de teia de aranha por todo o bloco de concreto.
Cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT) aproveitaram esses microcanais adicionando negro de fumo — um pó preto feito de carvão puro — na mistura com água e cimento. O pó condutor entra nesses poros e forma uma malha elétrica microscópica, transformando o concreto em um enorme supercapacitor capaz de armazenar energia estática sem depender de reações químicas lentas como as baterias comuns.
Qual é a capacidade real de armazenamento e a perda de resistência do material?
Os testes desenvolvidos pelo MIT News em parceria com o Wyss Institute da Universidade de Harvard mediram o comportamento mecânico e elétrico de amostras submetidas à norma ASTM C39 para resistência à compressão.
Densidade energética atingida: armazena até 300 Wh por metro cúbico de concreto ativado com 10% de negro de fumo na mistura.
- Resistência à compressão mecânica: atinge 15 MPa na mistura de alta capacidade e até 40 MPa quando a proporção de carbono é reduzida para 3%, mantendo o padrão estrutural.
- Dimensão do protótipo funcional: demonstrado inicialmente em discos de 1 milímetro de espessura e elevado para blocos do tamanho de uma bateria de carro de 12 volts.
- Eletrólito de imersão utilizado: impregnado com solução de cloreto de potássio (KCl) para fornecer os íons necessários à carga e descarga rápida.
- Volume de fundação necessário: um bloco de 45 metros cúbicos de concreto armazena cerca de 10 kWh de energia, o consumo diário de uma casa padrão.
Como funciona a carga e descarga de energia na estrutura de um edifício?
Na prática, as sapatas e fundações de concreto seriam conectadas diretamente aos painéis solares do telhado durante o dia, acumulando os elétrons na superfície dos poros internos.
Durante a noite, o circuito inverta a polaridade e libera essa corrente acumulada para acender lâmpadas ou carregar carros elétricos na garagem. Como o armazenamento é físico e não químico, o material sofre menos desgaste com o tempo, garantindo milhares de ciclos de recarga sem perder a capacidade de sustentação do prédio.
Quais normas estruturais impedem a aplicação imediata desse concreto nas obras?
No Brasil, qualquer elemento estrutural de concreto precisa atender aos requisitos de durabilidade e resistência mínima da ABNT NBR 6118 (Projeto de estruturas de concreto).
Adicionar carbono em pó altera a porosidade interna do material, o que reduz sua resistência mecânica original. Além das exigências da ABNT NBR 5738 para moldagem de corpos de prova, os engenheiros do MIT trabalham para equilibrar a condução elétrica com a capacidade de suporte de carga, garantindo que o concreto atenda às normas de segurança da American Society of Civil Engineers (ASCE) antes de entrar no mercado residencial.
Quando chamar um engenheiro calculista ou geotécnico para avaliar novas tecnologias?
A aplicação de materiais inovadores em fundações exige a consultoria direta de um engenheiro estrutural calculista e de um engenheiro geotécnico qualificados.
Não tente aplicar misturas experimentais por conta própria em reformas ou construções reais sem testes normatizados em laboratório. Alterar a dosagem do cimento sem acompanhamento técnico pode provocar trincas severas, infiltrações e até o colapso estrutural da fundação da sua casa.
Contexto importante: Este artigo é informativo sobre pesquisas de laboratório. Para projetos estruturais residenciais ou comerciais, recomenda-se avaliação presencial de um engenheiro civil especializado em estruturas, especialmente em contextos de risco de oxidação de armaduras, perda de capacidade de carga e infiltração de umidade.