Concreto Fotovoltaico: O futuro da geração de energia limpa.

Estudantes criam concreto fotovoltaico que gera energia elétrica

Estudantes de doutorado do Instituto Politécnico Nacional (IPN), no México, desenvolveram um concreto fotovoltaico que tem a capacidade de gerar eletricidade quando irradiado com energia solar.
O projeto surgiu da necessidade de usar materiais de construção mais inteligentes e ecologicamente corretos, informou o IPN em um comunicado.
Na radiação solar, o México está localizado em uma posição privilegiada, assim que estados como Chihuahua, Sonora, Durango e Baja California tem mais radiação solar do que à média internacional.
Tal situação, no futuro, poderia facilitar o uso desta tecnologia na área de concreto inteligente.

Orlando Gutiérrez e Euxis Kismet Sierra Márquez trabalharam no projeto de um concreto que atende a todos os critérios estruturais para uso na construção de calçadas, pontes, lajes e muito mais.
Mas, ao mesmo tempo, esse material tem a capacidade de utilizar energia elétrica armazenada de forma ecológica e sustentável para eletrodomésticos, carregamento de dispositivos móveis, iluminação arquitetônica, entre outros.
O protótipo é um pedaço sólido de concreto misturado com elementos orgânicos, que permite a captação da radiação solar e gera corrente elétrica.
Orlando Gutiérrez explicou que a obtenção de nanopartículas de concreto é obtida por uma técnica chamada “moagem de alta energia”, que busca atingir partículas abaixo de 100 nanômetros.
O cimento foi misturado com outros óxidos e compostos orgânicos (perovskita) para geração fotovoltaica.
Enquanto isso, Kismet Serra materiais sintetizados para criar perovskita, subsequentemente, juntou-se com óxido de titânio usados ​​na fabricação de células Grätzel, que o utilizou como uma matriz para absorver a radiação solar.
Nesse sentido, o pesquisador e orientador dos alunos, Felipe de Jesús Carrillo Romo, afirmou que os materiais fotovoltaicos têm a capacidade de absorver energia solar e transformá-la em eletricidade.
Batizado de DysCrete, e ainda em fase de pesquisa pela universidade de Kassel, na Alemanha, material possui agregados fotorreativos.
Um projeto nascido dentro do departamento de belas artes da universidade de Kassel, na Alemanha, propôs que os estudantes criassem obras de arte usando elementos da construção civil. Coordenados pelo professor Heike Klussmann, os alunos revestiram um bloco de concreto com corantes orgânicos retirados de sucos de frutas cítricas. Além do efeito visual, os idealizadores da peça começaram a perceber que o material funcionava como placa solar e gerador de energia.

A criação chamou a atenção do departamento de engenharia da universidade alemã e do pesquisador Thorsten Klooster. O avanço dos estudos, que começaram em 2015, chegaram ao DysCrete. Trata-se do concreto que tem como agregado partículas fotorreativas, cuja sigla em alemão é DySC. O material, ainda em fase de pesquisa, já é visto como uma revolução para fachadas de edifícios. Ao mesmo tempo em que pode dar efeito decorativo serve como bateria para captar a energia do sol e transformá-la em energia.
As células fotorreativas, ou DysC, são aplicadas como uma fina argamassa sobre o concreto comum e desencadeiam processo eletroquímico quando expostas à luz. “O revestimento entra em fotossíntese, mas, em vez de liberar gases, libera energia na superfície de concreto. Isso, a um baixo custo de produção, pois os corantes orgânicos estão na natureza. Essa descoberta tem grande potencial como fonte de energia limpa e barata”, avalia Thorsten Klooster.
DysCrete e BlingCrete
O governo alemão, que no auge do verão europeu de 2016 chegou a abastecer 50% do consumo da população do país com energia solar, tornou-se parceiro nas pesquisas. Um financiamento de 150 mil euros foi injetado no projeto. O departamento de química da Uni Kassel também passou a atuar nas pesquisas, com a coordenação do professor-doutor Bernhard Middendorf. Ao todo, cinco áreas da universidade estão debruçadas sobre a pesquisa: ciência, nanoestrutura, arquitetura, ciência dos materiais e artes.
O próximo passo será conseguir atrair a indústria de pré-fabricados de concreto da Alemanha para testar o DysCrete em vários elementos – especialmente em painéis arquitetônicos. “O DysCrete é ideal para a fabricação de elementos de concreto pré-fabricado para a construção civil, desde novos tipos de fachadas de edifícios até sistemas de paredes e pavimentos interiores e exteriores”, explica Heike Klussmann. Nos estudos preliminares, cada metro quadrado do material é capaz de gerar 20 W (watts), a partir da absorção da energia solar.
Diante dos avanços, os pesquisadores também esperam convergir os estudos sobre o DysCrete na direção do BlingCrete – outro material em desenvolvimento na universidade alemã, e em estágio mais avançado. O BlingCrete engloba as qualidades do concreto e ainda é capaz de refletir luz (natural ou artificial). Isso se deve à aplicação de microesferas de vidro no substrato do material, o que o torna ideal para o uso em sinalizações industriais, vias urbanas, estações de transporte público, obras de infraestrutura – túneis, pontes e viadutos -, além de fachadas residenciais e comerciais ou objetos de design.

Pesquisadores criaram um concreto que funciona como uma placa solar e pode gerar eletricidade. Em condições ideais de iluminação, um metro quadrado pode gerar 20 watts de energia.
Na Universidade de Kassel, na Alemanha, pesquisadores criaram um concreto solar que gera energia usando o mesmo princípio das placas solares. Para isso, o concreto convencional é misturado com grafite – um condutor elétrico. Depois de sólido, esse “novo” concreto pode ser utilizado como pólo positivo ou negativo. Ele então é pulverizado com várias camadas de tinta no material e o resultado é a chamada “célula solar sensibilizada por corante”, que gera eletricidade por meio da realização de fotossíntese artificial. Quanto mais células na parede de uma casa, mais energia é produzida. Para isso, as células devem ser interligadas. Em condições ideais de iluminação, um metro quadrado gera 20 watts de energia. Fonte: http://larverdelar.com.br/concreto_energia_solar/, https://www.cimentoitambe.com.br/concreto-fachada-como-bateria-solar/, https://greenbusinesspost.com/2019/02/19/estudantes-criam-concreto-fotovoltaico-que-gera-energia-eletrica/.



Autor: Antonio Lucas Studier

Estagiário de Engenharia Civil na empresa Dynamis Techne.

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