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Energia

Tijolos armazenam energia suficiente para iluminação de emergência

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/08/2020

Tijolos armazenam energia suficiente para iluminação de emergência
O processo de inserção do polímero orgânico muda a cor natural do tijolo, mas também aumenta sua impermeabilidade.
[Imagem: D'Arcy Laboratory/WUSTL]

Tijolo com eletricidade

Tijolos comuns de cerâmica - um dos materiais de construção mais baratos e comuns no mundo - podem ser convertidos em unidades de armazenamento de energia, que podem ser carregadas para armazenar eletricidade, como uma bateria.

Para demonstrar isso, Hongmin Wang e seus colegas da Universidade de Washington, nos EUA, mostraram um tijolo alimentando diretamente um LED verde.

"Nosso método funciona com tijolos normais ou reciclados, e podemos fazer nossos próprios tijolos também," disse o professor Julio D'Arcy, coordenador da equipe. "Na verdade, o trabalho que publicamos deriva de tijolos que compramos [em uma loja de materiais de construção] aqui mesmo em Brentwood; cada tijolo custou 65 centavos."

O que Wang fez foi converter os tijolos em um tipo de dispositivo de armazenamento de energia chamado supercapacitor, que armazena cargas estáticas, ao contrário das baterias, que armazenam energia em compostos químicos.

Como vários experimentos similares, o segredo está no bem-conhecido polímero orgânico PEDOT, que é composto por nanofibras que penetram na rede porosa do tijolo e que é capaz de transportar elétrons e íons.

A chave para casar o polímero com o tijolo está justamente no pigmento vermelho dos tijolos, um mineral de ferro chamado hematita. Esse óxido de ferro é essencial para desencadear a reação de polimerização do PEDOT, que "funcionaliza" o tijolo.

"Os tijolos revestidos com PEDOT são blocos de construção ideais que podem fornecer energia para iluminação de emergência," disse D'Arcy. "Imaginamos que isso pode se tornar realidade quando você conectar nossos tijolos com células solares - isso poderia levar 50 tijolos próximo da sua capacidade de carga. Esses 50 tijolos permitiriam acender a iluminação de emergência por cinco horas."

Tijolos armazenam energia suficiente para iluminação de emergência
Esquema da funcionalização do tijolo para transformá-lo em um supercapacitor.
[Imagem: Hongmin Wang et al. - 10.1038/s41467-020-17708-1]

Opções para tijolos

A capacidade de carga dos tijolos "eletrificados" não é alta, aproximando-se de 1% da densidade oferecida por uma bateria de lítio. Isso sem contar o custo das conexões elétricas a dezenas de tijolos dentro de uma parede. Os pesquisadores estimam que um tijolo poderia ser recarregado até 10.000 vezes.

E a equipe também terá que melhorar a eficiência dos seus tijolos para concorrer com outras técnicas em desenvolvimento: já existem tijolos que geram eletricidade limpa e nunca precisam ser recarregados, além de tijolos vivos que se regeneram e até um tijolo antiterremoto.

Bibliografia:

Artigo: Energy storing bricks for stationary PEDOT supercapacitors
Autores: Hongmin Wang, Yifan Diao, Yang Lu, Haoru Yang, Qingjun Zhou, Kenneth Chrulski, Julio M. D’Arcy
Revista: Nature Communications
Vol.: 11, Article number: 3882
DOI: 10.1038/s41467-020-17708-1





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