Cimento termoelétrico pode tornar edifícios autossuficientes em energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/04/2025

Compósito termoelétrico de cimento-hidrogel bioinspirado.
[Imagem: Yulin Wang et al. - 10.1016/j.scib.2025.03.032]

Cimento que gera e armazena energia

Um cimento termoelétrico bioinspirado pode transformar todas as estruturas da construção civil, de casas e prédios a pontes e até estradas, em uma nova fonte de energia ambientalmente amigável e virtualmente inesgotável.

Yulin Wang e colegas da Universidade do Sudeste, na China, sintetizaram o novo cimento inserindo em sua matriz um material termoelétrico com um coeficiente de Seebeck extraordinariamente elevado - quanto maior o coeficiente de Seebeck, mais energia elétrica pode ser extraída de um diferencial de temperatura.

Trata-se de um compósito de cimento-hidrogel com uma estrutura multicamadas inspirada nos caules das plantas.

Por meio do emprego de uma técnica que a equipe chama de "imobilização seletiva interfacial", responsável por segurar as partículas termoelétricas na matriz, o compósito atinge um coeficiente de Seebeck que supera os 40 mV/K e uma figura de mérito (ZT) de 6,6 x 10^-2 - isso supera os materiais termoelétricos cimentícios relatados anteriormente em 10 e 6 vezes, respectivamente.

Resistência e usos

As camadas de hidrogel funcionam como vias para a difusão iônica dos íons OH^-, enquanto as interfaces de cimento-hidrogel estabelecem fortes ligações de coordenação com íons Ca2⁺ e interações mais fracas com íons OH^-, permitindo uma imobilização seletiva, o que amplifica a disparidade da taxa de difusão entre os dois íons.

E, devido a essa estrutura multicamadas, o compósito também apresentou uma resistência mecânica superior e um potencial intrínseco de armazenamento de energia.

Essa integração da coleta e do armazenamento de energia significa que o novo material poderá permitir o fornecimento contínuo de energia para dispositivos eletrônicos, como sensores para o monitoramento da própria estrutura construída com o cimento e dispositivos de comunicação sem fio, incorporados em edifícios inteligentes, apenas para citar alguns exemplos.

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