Engenheiros da Coreia do Sul inventaram um compósito à base de cimento que pode ser usado no concreto para construir estruturas capazes de gerar e armazenar eletricidade por meio da exposição a fontes externas de energia mecânica, como passos, vento, chuva e ondas.
Ao transformar estruturas em fontes de energia, o cimento ajudará a resolver o problema do ambiente construído, que consome 40% da energia mundial, acreditam eles.
Os usuários do edifício não precisam se preocupar com o risco de choque elétrico. Testes demonstraram que 1% do volume 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 de 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 funcionar como um nanogerador triboelétrico (TENG), um tipo de coletor de energia mecânica.
Eles projetaram uma estrutura em escala laboratorial e um capacitor baseado em CBC usando o material desenvolvido para testar suas capacidades de coleta e armazenamento de energia.
“Queríamos desenvolver um material estrutural energético que pudesse ser usado para construir estruturas com balanço energético zero, capazes de usar e produzir 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 utilizá-lo com cargas condutoras como elemento condutor principal do nosso sistema CBC-TENG”, acrescentou.
Os resultados da pesquisa foram publicados este mês na revista Nano Energy.
Além do armazenamento e da captação de energia, o material também poderia ser usado para projetar sistemas de autodetecção que monitoram a integridade estrutural e preveem a vida útil restante de estruturas de concreto sem qualquer fonte de energia externa.
“Nosso objetivo final era desenvolver materiais que melhorassem a vida das pessoas e não exigissem 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 balanço energético zero”, disse o Prof. Lee.
Ao divulgar a pesquisa, a Universidade Nacional de Incheon comentou: "Parece um começo promissor para um amanhã mais brilhante e verde!"
Global Construction Review
Data da publicação: 16/12/2021