O cimento que pode transformarbônus vai de bet - como sacarcasa numa bateria gigante:bônus vai de bet - como sacar

A promessa da maioria das fontes de energia renovável ​​é o fornecimento inesgotávelbônus vai de bet - como sacarenergia limpa, aquela que nos é concedida pelo Sol, pelo vento e pela água.

No entanto, o Sol nem sempre brilha, o vento nem sempre sopra, e a água nem sempre está disponívelbônus vai de bet - como sacarabundância. Isso quer dizer que são fontesbônus vai de bet - como sacarenergia intermitentes, o que, no nosso mundo moderno, sedentobônus vai de bet - como sacarenergia, representa um problema.

Isso significa que precisamos armazenar essa energiabônus vai de bet - como sacarbaterias. Mas as baterias dependembônus vai de bet - como sacarmateriais como o lítio, cuja oferta é muito menor do que o que seria provavelmente necessário para satisfazer a demanda gerada pelo esforço mundial para descarbonizar seus sistemasbônus vai de bet - como sacarenergia ebônus vai de bet - como sacartransporte.

Existem 101 minasbônus vai de bet - como sacarlítio no mundo, e os analistas econômicos são pessimistas quanto à capacidade destas minasbônus vai de bet - como sacaracompanhar a crescente demanda global.

Analistas ambientais observam que a mineraçãobônus vai de bet - como sacarlítio utiliza muita energia e água, o que compromete os benefícios ambientaisbônus vai de bet - como sacarmigrar para fontesbônus vai de bet - como sacarenergia renováveis. Os processos envolvidos na extraçãobônus vai de bet - como sacarlítio também podem, às vezes, levar ao vazamentobônus vai de bet - como sacarprodutos químicos tóxicos no abastecimentobônus vai de bet - como sacarágua local.

Apesarbônus vai de bet - como sacarnovas reservasbônus vai de bet - como sacarlítio terem sido descobertas, a oferta finita deste material, a dependência excessivabônus vai de bet - como sacarapenas um punhadobônus vai de bet - como sacarminas no mundo todo e seu impacto ambiental, impulsionaram a busca por materiais alternativos para baterias.

É aqui que entram Stefaniuk e seu concreto. Ele e seus colegas do Institutobônus vai de bet - como sacarTecnologiabônus vai de bet - como sacarMassachusetts (MIT, na siglabônus vai de bet - como sacaringlês) descobriram uma maneirabônus vai de bet - como sacarcriar um dispositivobônus vai de bet - como sacararmazenamentobônus vai de bet - como sacarenergia conhecido como supercapacitor, a partirbônus vai de bet - como sacartrês materiais básicos e baratos: água, cimento e uma substância parecida com fuligem, chamada negrobônus vai de bet - como sacarfumo ou negrobônus vai de bet - como sacarcarbono.

Os supercapacitores são altamente eficientes no armazenamentobônus vai de bet - como sacarenergia, mas diferem das bateriasbônus vai de bet - como sacaralguns aspectos importantes. Eles podem recarregar muito mais rápido do que uma bateriabônus vai de bet - como sacaríonbônus vai de bet - como sacarlítio, e não sofrem os mesmos níveisbônus vai de bet - como sacardegradação no desempenho. Mas os supercapacitores também liberam rapidamente a energia que armazenam, tornando-os menos úteisbônus vai de bet - como sacardispositivos como celulares, laptops ou carros elétricos,bônus vai de bet - como sacarque é necessário um fornecimento constantebônus vai de bet - como sacarenergia durante um período prolongadobônus vai de bet - como sacartempo.

No entanto,bônus vai de bet - como sacaracordo com Stefaniuk, estes supercapacitores poderiam contribuirbônus vai de bet - como sacarforma significativa para os esforçosbônus vai de bet - como sacardescarbonizar a economia global. "Se puder terbônus vai de bet - como sacarescala ampliada, esta tecnologia pode ajudar a resolver uma questão importante — o armazenamentobônus vai de bet - como sacarenergia renovável", diz ele.

Ele e seus colegas pesquisadores do MIT e do Instituto Wyssbônus vai de bet - como sacarEngenharia Biologicamente Inspirada, da Universidadebônus vai de bet - como sacarHarvard, também nos EUA, vislumbram uma sériebônus vai de bet - como sacaraplicações para seus supercapacitores.

Uma delas poderia ser criar estradas que armazenem energia solar, e depois liberá-la para recarregar (sem fio) carros elétricos, enquanto passam pela estrada. A rápida liberaçãobônus vai de bet - como sacarenergia do supercapacitorbônus vai de bet - como sacarcimento-carbono permitiria que os veículos dessem uma carga rápidabônus vai de bet - como sacarsuas baterias.

Outra aplicação seriabônus vai de bet - como sacarfundaçõesbônus vai de bet - como sacarcasas que armazenam energia.

"Ter paredes, fundações ou colunas que atuem não só no suportebônus vai de bet - como sacaruma estrutura, mas também no armazenamentobônus vai de bet - como sacarenergia dentro delas", diz Stefaniuk.

Mas ainda é cedo. Por enquanto, o supercapacitorbônus vai de bet - como sacarconcreto é capazbônus vai de bet - como sacararmazenar pouco menosbônus vai de bet - como sacar300 watts-hora por metro cúbico — o suficiente para abastecer uma lâmpada LEDbônus vai de bet - como sacar10 watts por 30 horas.

A produçãobônus vai de bet - como sacarenergia "pode ​​parecer baixabônus vai de bet - como sacarcomparação com baterias convencionais, [mas] uma fundação combônus vai de bet - como sacar30 a 40 metros cúbicosbônus vai de bet - como sacarconcreto, pode ser suficiente para atender às necessidades diáriasbônus vai de bet - como sacarenergiabônus vai de bet - como sacaruma casa residencial", explica Stefaniuk.

"Dado o uso generalizadobônus vai de bet - como sacarconcretobônus vai de bet - como sacartodo o mundo, este material tem potencial para ser altamente competitivo e útil no armazenamentobônus vai de bet - como sacarenergia."

Stefaniuk e seus colegas do MIT comprovaram inicialmente este conceito criando supercapacitoresbônus vai de bet - como sacar1 volt do tamanhobônus vai de bet - como sacaruma moeda, a partir do material, antesbônus vai de bet - como sacarconectá-losbônus vai de bet - como sacarsérie para fornecer energia a um LEDbônus vai de bet - como sacar3 volts. Desde então, eles aumentaram a escala para produzir um supercapacitorbônus vai de bet - como sacar12 volts. Stefaniuk também conseguiu usar versões maiores do supercapacitor para abastecer um consolebônus vai de bet - como sacargames portátil.

E a equipebônus vai de bet - como sacarpesquisa está planejando agora construir versões maiores, incluindo umabônus vai de bet - como sacaraté 45 metros cúbicosbônus vai de bet - como sacartamanho, que seria capazbônus vai de bet - como sacararmazenar cercabônus vai de bet - como sacar10 kWhbônus vai de bet - como sacarenergia, que seria o necessário para abastecer uma casa por um dia.

O supercapacitor funciona devido a uma propriedade incomum do negrobônus vai de bet - como sacarcarbono — ele é altamente condutor. Isso significa que quando o material é combinado com póbônus vai de bet - como sacarcimento e água, forma-se um tipobônus vai de bet - como sacarconcreto repletobônus vai de bet - como sacarredesbônus vai de bet - como sacarmaterial condutor, assumindo uma forma que lembra raízes minúsculas ramificadas.

Os capacitores são formados por duas placas condutoras com uma membrana entre elas. Neste caso, ambas as placas são feitasbônus vai de bet - como sacarcimentobônus vai de bet - como sacarnegrobônus vai de bet - como sacarcarbono, que foram embebidasbônus vai de bet - como sacarum sal eletrolítico chamado cloretobônus vai de bet - como sacarpotássio.

Quando uma corrente elétrica foi aplicada às placas embebidasbônus vai de bet - como sacarsal, as placas carregadas positivamente acumularam íons carregados negativamente do cloretobônus vai de bet - como sacarpotássio. E como a membrana impedia a trocabônus vai de bet - como sacaríons carregados entre as placas, a separação das cargas criou um campo elétrico.

Como os supercapacitores podem acumular grandes quantidadesbônus vai de bet - como sacarcarga muito rápido, isso poderia tornar os dispositivos úteis para armazenar o excessobônus vai de bet - como sacarenergia produzido por fontes renováveis ​​intermitentes, como a energia eólica e solar.

Isto reduziria a pressão sobre a redebônus vai de bet - como sacarabastecimentobônus vai de bet - como sacarenergia nos momentosbônus vai de bet - como sacarque o vento não sopra e o Sol não brilha. Como diz Stefaniuk: "Um exemplo simples seria uma casa fora da redebônus vai de bet - como sacarabastecimento, abastecida por painéis solares: usando energia solar diretamente durante o dia, e a energia armazenada nas fundações, por exemplo, durante a noite".

Os supercapacitores não são perfeitos. As versões existentes descarregam rapidamente, e não são ideais para uma produção constante, que seria necessária para abastecer uma casa ao longo do dia. Stefaniuk diz que ele e seus colegas estão trabalhandobônus vai de bet - como sacaruma solução que permitiria refinarbônus vai de bet - como sacarversãobônus vai de bet - como sacarcimento-carbono ajustando a mistura, mas eles só vão divulgar os detalhes após finalizarem os testes e publicarem um artigo.

Pode haver ainda outros obstáculos a serem superados — adicionar mais negrobônus vai de bet - como sacarcarbono permite que o supercapacitor resultante armazene mais energia, mas também torna o concreto um pouco mais frágil. Os pesquisadores dizem que seria necessário encontrar a combinação idealbônus vai de bet - como sacarnegrobônus vai de bet - como sacarcarbono para qualquer uso que pressuponha uma função estrutural, assim comobônus vai de bet - como sacararmazenamentobônus vai de bet - como sacarenergia.

E embora os supercapacitoresbônus vai de bet - como sacarcimento-carbono possam ajudar a reduzir nossa dependênciabônus vai de bet - como sacarlítio, eles têm seu próprio impacto ambiental. A produçãobônus vai de bet - como sacarcimento é responsável porbônus vai de bet - como sacar5% a 8% das emissõesbônus vai de bet - como sacardióxidobônus vai de bet - como sacarcarbono provenientes da atividade humana a nível mundial, e o cimento-carbono necessário para os supercapacitores teria que ser fabricado na hora,bônus vai de bet - como sacarvezbônus vai de bet - como sacarser reaproveitadobônus vai de bet - como sacarestruturas existentes.

No entanto, parece ser uma inovação promissora, diz Michael Short, que lidera o Centrobônus vai de bet - como sacarEngenharia Sustentável da Universidadebônus vai de bet - como sacarTeesside, no Reino Unido. A pesquisa, segundo ele, "abre muitos possíveis caminhos interessantesbônus vai de bet - como sacartorno da utilização do próprio ambiente construído como meiobônus vai de bet - como sacararmazenamentobônus vai de bet - como sacarenergia".

"Como os materiais também são comuns, e a fabricação relativamente simples, isso oferece uma ótima indicaçãobônus vai de bet - como sacarque esta abordagem deve ser mais investigada, e pode potencialmente ser uma parte muito útil da transição para um futuro mais limpo e sustentável."

Mas vão ser necessárias mais pesquisas para migrar tudo isso do laboratório para o mundo real.

"Muitas vezes, novas descobertas são problemáticas quando se considera passarbônus vai de bet - como sacaruma escala reduzida,bônus vai de bet - como sacarlaboratório, para uma implementação mais ampla,bônus vai de bet - como sacarmaior escala e volume. Isso pode ser devido a complexidades na fabricação, à escassezbônus vai de bet - como sacarrecursos ou, às vezes, à física ou química subjacente. Propriedades desejáveis que ocorrembônus vai de bet - como sacarescalas menores podem ser reduzidas ou até mesmo desaparecer quando são feitas tentativas para aumentá-las."

Mas pode haver uma maneirabônus vai de bet - como sacarresolver o problema ambiental do cimento, acrescenta Short. Seus colegas da Universidadebônus vai de bet - como sacarTeesside já estão trabalhandobônus vai de bet - como sacarum cimentobônus vai de bet - como sacarbaixa emissão, feito a partirbônus vai de bet - como sacarprodutos derivados das indústrias siderúrgica e química.

Projetos como o do cimentobônus vai de bet - como sacarbaixa emissão e do concreto para armazenamentobônus vai de bet - como sacarenergia aumentam a perspectivabônus vai de bet - como sacarum futurobônus vai de bet - como sacarque nossos escritórios, estradas e casas vão desempenhar um papel significativo num mundo abastecido por energia limpa.

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