Pesquisadores desenvolveram um concreto capaz de armazenar energia elétrica: estudo averigua como paredes e estruturas poderiam funcionar como grandes baterias

Compartilhar Enviar Resumo executivo 🔋 Supercapacitor estrutural O concreto convencional ganha condutividade elétrica ao receber um pó de carbono extremamente fino chamado negro de fumo. 🏠 Capacidade residencial de 10 kWh Um bloco de fundação com 45 m³ de concreto modificado acumula energia suficiente para abastecer uma casa média por 24 horas. ⚡ Carga e descarga aceleradas Ao contrário das baterias de lítio, a retenção ocorre por eletrostática superficial, permitindo recargas quase instantâneas. 🚧 Estágio atual de desenvolvimento A tecnologia opera em protótipos de laboratório e busca superar desafios de resistência mecânica antes de chegar ao mercado. Pesquisadores do MIT desenvolveram uma mistura de cimento, água e carbono que permite armazenar eletricidade na própria estrutura das edificações. O avanço das energias renováveis exige armazenar eletricidade sem ocupar espaço útil nem depender de baterias químicas escassas. Em resposta a isso, cientistas criaram um concreto capaz de acumular energia na própria base das construções.

Você já reparou como o concreto fica cheio de minúsculos poros e ranhuras internas quando a água evapora durante a cura? Durante a mistura do cimento com a água, os pesquisadores adicionam um pó condutor derivado do petróleo, o negro de fumo. Esse aditivo migra espontaneamente para as cavidades úmidas da estrutura, formando uma teia contínua de fios microscópicos conhecida tecnicamente como rede percolada de carbono.

Essa teia de carbono transforma o concreto em um supercapacitor de dupla camada eletroquímica. Quando a estrutura é embebida em uma solução eletrolítica simples, como cloreto de potássio ou água salgada, os íons elétricos se prendem às paredes de carbono sem degradar o material. Assim, o alicerce armazena carga na gigantesca área de superfície interna dos seus próprios poros, liberando eletricidade sob demanda sem o desgaste das reações químicas tradicionais.

A viabilidade desse material como elemento estrutural e acumulador energético depende da proporção exata entre resistência mecânica e capacidade de carga. Os dados publicados pelos cientistas Franz-Josef Ulm, Admir Masic e Nicolas Chanut na revista PNAS detalham essa relação:

Proporção de negro de fumo no traço: utiliza cerca de 3% do volume total da mistura de cimento para preservar a capacidade de suporte de carga do elemento.

Durante o dia, os painéis solares instalados no telhado enviam o excesso de eletricidade gerada diretamente para a fundação de concreto da edificação. O material absorve os elétrons rapidamente através da solução eletrolítica armazenada nos poros do cimento, operando sem gerar o aquecimento elevado característico das baterias convencionais.

À noite, quando a captação solar é interrompida, a energia retida nos alicerces é descarregada de volta para a rede elétrica da casa. Desse modo, a própria fundação funciona como um nobreak gigante e invisível, eliminando a necessidade de gabinetes metálicos de baterias na garagem e reduzindo a pegada ambiental da obra.

O avanço das pesquisas sobre supercapacitores cimentícios vem mobilizando especialistas em engenharia civil e energias renováveis em todo o mundo. A aplicação prática desse material exige entender tanto a parte elétrica quanto o comportamento dos materiais de construção no canteiro de obras.

O canal E4 Energias Renováveis produziu uma análise detalhada sobre o funcionamento dessa tecnologia desenvolvida no MIT, explicando os princípios de carga e a integração com sistemas fotovoltaicos residenciais.

Para que qualquer mistura de cimento modificada seja liberada em obras reais, ela precisa passar pelos rígidos critérios da ABNT NBR 6118 para projeto de estruturas de concreto e da ABNT NBR 12655 para dosagem e controle. Adicionar 3% de negro de fumo altera a consistência e a pega da massa fresca, exigindo ensaios normatizados de caracterização regulados pela ASTM C94.

Projetistas estruturais realizam testes rigorosos de resistência mecânica e de proteção das armaduras de aço contra corrosão antes da liberação. Esse processo garante que a condutividade elétrica não reduza a vida útil do edifício nem comprometa a estabilidade exigida pelos códigos de edificações vigentes.

A aplicação de fundações multifuncionais ativas em projetos de engenharia requer o acompanhamento direto de um engenheiro geotécnico e de um engenheiro calculista estrutural desde os primeiros estudos de sondagem do solo. Esses especialistas calculam o grau de umidade da terra, o confinamento do bloco e o comportamento do eletrólito sob cargas permanentes.

Essa dosagem não é um procedimento que possa ser feito sem acompanhamento técnico no canteiro de obras, pois o excesso de carbono reduz a capacidade de carga do concreto e pode causar trincas graves na fundação. Por isso, o dimensionamento elétrico e estrutural precisa ser validado e assinado por profissionais registrados no sistema Confea/Crea.

Contexto importante: Este artigo é informativo. Para projetos estruturais locais similares, recomenda-se avaliação de engenheiro geotécnico e engenheiro calculista estrutural, especialmente em contextos de risco de infiltração, acoplamento eletroquímico e comprometimento estrutural.