A mistura de concreto se forma sozinha

Pesquisadores do MIT descobriram que, ao misturar cimento e negro de fumo com água, o concreto resultante pode se automontar em um supercapacitor de armazenamento de energia. Este supercapacitor tem a capacidade de alimentar uma casa ou carregar carros elétricos rapidamente. Este desenvolvimento leva o armazenamento de energia utilizando concreto para o próximo nível, pois elimina a necessidade de eletrodos de malha no concreto. Em vez disso, o negro de fumo forma as suas próprias estruturas de eléctrodos ligados durante o processo de cura.

A água e o cimento reagem juntos de uma forma que cria uma rede de canais ramificados no concreto à medida que ele endurece. O negro de fumo migra naturalmente para esses canais, formando eletrodos de carbono com uma grande área superficial em todo o concreto. Uma vez que o concreto é banhado em um eletrólito padrão, como o cloreto de potássio, esses canais atuam como placas de um supercapacitor. Os supercapacitores são capazes de carregar e descarregar quase instantaneamente, resultando em maior densidade de potência e saída em comparação com baterias de lítio padrão. No entanto, a desvantagem é que a densidade de energia é menor e a adição de mais negro de fumo enfraquece o concreto.

Este dispositivo concreto de armazenamento de energia é vantajoso porque não precisa ser pequeno. O concreto é normalmente usado em grandes quantidades para fins de construção. Na verdade, uma casa americana média de cerca de 2.000 pés quadrados utiliza aproximadamente 31 metros cúbicos de concreto. A equipe do MIT estima que um bloco de 1.589 pés cúbicos de concreto dopado com nanocarbono pode armazenar cerca de 10 kWh de eletricidade, o que é suficiente para cobrir um terço do consumo de energia de uma casa americana média.

A equipe do MIT testou esses supercapacitores de concreto em pequena escala, acendendo um LED de 3 volts usando pares de discos de eletrodos cortados do concreto. Eles estão agora trabalhando em demonstrações em maior escala, visando uma versão de 1.589 pés cúbicos e 10 kWh. Esta tecnologia tem um potencial significativo para diversas aplicações, incluindo o emparelhamento de supercapacitores de concreto com painéis solares à beira da estrada e bobinas de carregamento indutivo para carregamento de veículos elétricos sem fio em estradas. Além disso, poderia ser potencialmente usado em grandes instalações de armazenamento de energia baseadas na rede. No entanto, não está claro se este concreto seria adequado para uso externo ou se pode ser derramado no local para automontagem. A pesquisa é de acesso aberto e publicada na revista PNAS.