Um dos maiores obstáculos para a revolução das energias renováveis é descobrir como armazenar energia quando o sol não está brilhando ou o vento não está soprando.
Agora os cientistas mostraram que tijolos de construção padrão podem ser convertidos em unidades de armazenamento de energia, potencialmente transformando tijolos em baterias e nossas casas... em baterias gigantes. Como? Cobrindo-os com PEDOT.
Não confie no lítio
Embora a tecnologia de bateria de íon de lítio tenha sofrido cortes drásticos de preços nos últimos anos, a maioria dos especialistas concorda que elas permanecerão muito caras para armazenamento em grande escala. A relativa escassez de lítio também significa que é improvável que sejam capazes de atender a todas as nossas necessidades de energia.
Essa avaliação (justa) levou a pesquisas consideráveis sobre formas alternativas de armazenar o excesso de energia renovável. Pesquisa investiga baterias de sal solta muito mais barato, ou em diferentes abordagens dinâmicas (em sinergia, por exemplo, com resfriamento radiativo)
Mas há um meio potencial de armazenar energia que parece ter ficado preso debaixo de nossos narizes todo esse tempo. Em um artigo na Nature Communications, pesquisadores da Universidade de Washington em St. Louis mostraram que tijolos de construção comuns podem ser tratados com um procedimento químico simples para fornecer-lhes recursos de armazenamento de energia semelhantes a baterias.
PEDOT, revestimento para pilhas de tijolo
A técnica explora a estrutura porosa do tijolo para depositar uma camada de polímero condutor chamada PEDOT em todo o tijolo. Isso converte cada tijolo em um supercapacitor, que é semelhante a uma bateria (embora tenha tempos de carregamento mais rápidos com menor capacidade de armazenamento).
O processo dos pesquisadores envolve primeiro molhar os tijolos em um vapor de ácido clorídrico, que penetra nos poros e reage com o óxido de ferro (substância que dá a cor vermelha aos tijolos). O processo transforma o óxido em uma forma reativa de ferro. Este último interage com outro gás que é injetado através do tijolo para criar uma fina película de PEDOT. PEDOT é um plástico eletricamente condutor.
Este revestimento é na verdade um “liner” de nanofibras que aumenta a capacidade de armazenamento de energia dos tijolos. O PEDOT, de fato, atua como um eletrodo.
Pilhas de tijolos
A equipe mostrou que três pequenos tijolos tratados com PEDOT eram suficientes para alimentar um LED verde por 10 minutos com uma única carga. O tratamento permite que os tijolos sejam carregados e descarregados por 10.000 ciclos, perdendo apenas 10% da capacidade.
PEDOT, uma bela prova de conceito
É claro que os tijolos de bateria ainda não são uma solução pronta para nossas necessidades de armazenamento de energia. Sua densidade de energia é de apenas 1% da das baterias de íons de lítio.
Em um comunicado à imprensa Júlio D'Arcy, pesquisador que liderou o estudo, disse que 50 tijolos presos a um painel solar podem fornecer iluminação de emergência por 5 horas. É muito longe de armazenar energia suficiente para casas cada vez mais famintas por energia.
Há também uma preocupação razoável de que o tratamento com ácido possa afetar a integridade dos tijolos a ponto de eles não serem capazes de compor os principais componentes estruturais de um edifício.
Mas ainda é cedo e a equipe vê grande potencial para crescimento de desempenho e estabilidade.
D'Arcy diz que a equipe já está trabalhando em maneiras de transformar essas nanofibras em materiais compostos que poderiam aumentar a capacidade dessas baterias de tijolos em até dez vezes. Outras mudanças já em andamento visam aumentar a velocidade de produção e reduzir custos.
Ainda há algum caminho a percorrer, mas entre a Tesla e suas telhas fotovoltaicas e esses tijolos de bateria, as futuras casas “arriscam-se” a se tornarem produtoras, não consumidoras de energia.
