Engenheiros da Coreia do Sul inventaram um composto à base de cimento que pode ser usado em concreto para fazer estruturas que geram e armazenam eletricidade por meio da exposição a fontes externas de energia mecânica, como passos, vento, chuva e ondas.
Eles acreditam que, ao transformar estruturas em fontes de energia, o cimento resolverá o problema do ambiente construído, que consome 40% da energia mundial.
Os usuários de edifícios não precisam se preocupar com choques elétricos. Testes mostraram que 1% de fibras de carbono condutoras em uma mistura de cimento foi suficiente para conferir ao cimento as propriedades elétricas desejadas sem comprometer o desempenho estrutural, e a corrente gerada foi muito inferior ao nível máximo permitido para o corpo humano.
Pesquisadores em engenharia mecânica e civil da Universidade Nacional de Incheon, da Universidade Kyung Hee e da Universidade da Coreia desenvolveram um compósito condutor à base de cimento (CBC) com fibras de carbono que também pode atuar como um nanogerador triboelétrico (TENG), um tipo de coletor de energia mecânica.
Eles projetaram uma estrutura em escala de laboratório e um capacitor baseado em CBC usando o material desenvolvido para testar suas capacidades de coleta e armazenamento de energia.
“Queríamos desenvolver um material de energia estrutural que pudesse ser usado para construir estruturas de energia líquida zero que usassem e produzissem sua própria eletricidade”, disse Seung-Jung Lee, professor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Nacional de Incheon.
“Como o cimento é um material de construção indispensável, decidimos usá-lo com enchimentos condutores como o principal elemento condutor do nosso sistema CBC-TENG”, acrescentou.
Os resultados da pesquisa foram publicados este mês na revista Nano Energy.
Além do armazenamento e coleta de energia, o material também pode ser usado para projetar sistemas de autodetecção que monitoram a saúde estrutural e preveem a vida útil restante de estruturas de concreto sem qualquer energia externa.
“Nosso objetivo final era desenvolver materiais que melhorassem a vida das pessoas e não precisassem de energia extra para salvar o planeta. E esperamos que as descobertas deste estudo possam ser usadas para expandir a aplicabilidade do CBC como um material energético completo para estruturas com energia líquida zero”, disse o Prof. Lee.
Ao divulgar a pesquisa, a Universidade Nacional de Incheon brincou: “Parece um começo estimulante para um amanhã mais brilhante e verde!”
Revisão Global de Construção
Data de publicação: 16 de dezembro de 2021