Se essas paredes pudessem carregar

think about um mundo onde, em vez de trançar as paredes de sua casa com fios de cobre que fornecem eletricidade da grade, as próprias paredes armazenassem essa energia, potencialmente extraída de um painel photo voltaic em seu telhado.

Embora a ciência ainda não esteja nem perto de entregar essa fantasia, o laboratório de Julio D’Arcy na Universidade de Washington em St. Louis desenvolveu uma construção de tijolo vermelho simples, à prova de conceito, imbuída da capacidade de armazenar energia, bem como pequena potência dispositivos. Sua equipe revelou sua invenção em um estudo publicado na Nature Communications esta semana.

Cerca de 40 por cento de consumo de energia nos Estados Unidos ocorre em prédios – casas, hospitais, lojas, escolas, restaurantes. No momento, grande parte dessa demanda é atendida por combustíveis fósseis, resultando em cerca de um terço das emissões de carbono dos Estados Unidos. Como as fontes renováveis ​​substituem as usinas de carvão e gás, será cada vez mais essencial armazenar parte dessa energia para acessá-la quando o vento não estiver soprando e o sol não estiver brilhando.

Baterias de íon-lítio, como as de telefones celulares e veículos elétricos, são uma solução; mas o lítio é um recurso escasso e caro, com consequências ambientais. Cientistas como D’Arcy estão tentando desenvolver novos materiais que podem rivalizar com o íon de lítio. Agora, quando cerca de 60 dos tijolos de D’Arcy são empilhados em um sistema, eles podem armazenar energia suficiente para alimentar uma lâmpada de 3 watts (as pequenas em formato de velas) por quase uma hora. Uma vantagem, porém, é que os tijolos podem ser recarregados muito rapidamente – em menos de 15 minutos.

“Acho este desenvolvimento muito interessante”, disse Shoji hall, professor de ciência dos materiais e engenharia da Universidade Johns Hopkins, que não participou do estudo, por e-mail. “A interseção da nanociência, armazenamento de energia e materiais estruturais / decorativos (ou seja, tijolos) é algo que quase não foi explorado.”

Quando o laboratório de D’Arcy iniciou o projeto, eles foram criticados por outros cientistas. “Para onde isso vai?” ele se lembra deles dizendo. Ele disse que muitos dos pesquisadores em sua área estão focados na criação de filmes plásticos finos e flexíveis para melhorar o armazenamento de energia. Trabalhar com um objeto funcional como um tijolo não period convencional.

Mesmo D’Arcy inicialmente não começou a trabalhar com materiais de construção. Seu grupo estava trabalhando na síntese química envolvendo óxido de ferro, também conhecido como ferrugem, que é a substância dos tijolos que fornece sua tonalidade laranja-avermelhada característica. Eles já haviam feito experimentos usando pedaços de metallic corroídos aleatoriamente, telhas vermelhas e vasos de flores de argila vermelha, onde imergiram os materiais em uma série de gases que reagiram com a ferrugem e formaram um revestimento plástico condutor.

Os tijolos acabaram sendo um supplies excellent para armazenamento de energia porque são muito porosos, como uma esponja, explicou D’Arcy. Quando o grupo aplicou os mesmos gases a eles, o plástico revestiu o dentro do tijolo, e todos os pequenos poros significavam que havia uma grande área de superfície na qual o plástico poderia se formar, aumentando muito a quantidade de energia que ele poderia armazenar. O revestimento de plástico também é único por ser composto de nanofibras – estruturas semelhantes a fios milhares de vezes mais finas do que um fio de cabelo humano. A estrutura fibrosa do plástico dá a ele ainda mais área de superfície, aumentando ainda mais sua capacidade de armazenar energia.

O produto resultante é um “supercapacitor”, um dispositivo que pode descarregar eletricidade de forma mais poderosa e rápida do que uma bateria, mas não armazena tanta energia. No momento, os tijolos de D’Arcy poderiam ser usados ​​para alimentar iluminação de emergência, mas não seriam bons para, digamos, seu laptop computer. O laboratório está trabalhando para tentar aumentar a densidade de energia do tijolo e, idealmente, criar um dispositivo que seja um supercapacitor híbrido e bateria.

“É para lá que estamos indo; é para lá que muitos grupos estão indo ”, disse D’Arcy. “Se conseguirmos superar essa limitação, posso realmente dizer que vamos criar empregos na América”.

Apesar do retrocesso inicial à sua pesquisa, D’Arcy disse que seus colegas mudaram. “Agora que terminamos a publicação, tudo o que ouvimos são elogios do resto da comunidade”, disse ele. “E essa é a experiência mais gratificante e humilhante, honestamente.”

Este artigo foi baseado em uma publicação em inglês. Clique aqui para acessar o conteúdo originário.