Cimento vivo: Inovação na armazenagem de energia renovável

O cimento, um dos materiais fundamentais em construções civis, está prestes a ser transformado em uma solução inovadora no campo da bioengenharia de materiais. Pesquisadores da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, e da Universidade Chongqing Jiaotong, na China, desenvolveram um método que pode integrar o armazenamento de energia renovável diretamente nas estruturas urbanas.

A pesquisa, publicada na revista científica Cell Reports Physical Science, revela que as propriedades eletroativas de uma bactéria chamada Shewanella oneidensis podem ser incorporadas ao cimento durante sua preparação. Através de um processo cuidadoso, os cientistas conseguiram inocular essas bactérias em um cimento ainda fresco, permitindo que elas não apenas sobrevivessem, mas também interagissem com a matriz do material.

O resultado dessa inovação foi denominado “cimento híbrido microbiano”, que estabelece uma rede funcional capaz de armazenar carga elétrica. Segundo os pesquisadores, ao integrar microrganismos eletroativos ao cimento, eles criaram um ambiente propício para a transferência de elétrons extracelulares, permitindo assim o armazenamento dinâmico de energia redox-ativa.

Processo

O processo de fabricação do cimento vivo começa com o cultivo das bactérias em um meio adequado para garantir sua reprodução e propriedades eletroativas. Em seguida, as S. oneidensis são diluídas em água deionizada e misturadas ao cimento Portland pré-pesado junto com sulfato de sódio, que atua como eletrólito. Essa combinação resulta em uma pasta homogênea que é então moldada e curada para utilização.

Os testes realizados indicam que o cimento vivo é capaz de armazenar 178,7 Wh/kg de energia, o que equivale à capacidade suficiente para manter 44 lâmpadas LED acesas por uma hora. Notavelmente, mesmo após a morte das bactérias, o material continua a funcionar e pode ser reativado através da injeção de nutrientes nos pequenos canais microscópicos presentes no cimento.

A durabilidade do sistema é impressionante: após 10 mil ciclos de carga e descarga, ele mantém 85% da capacidade original de armazenamento. Adicionalmente, essa resistência se estende a variações térmicas entre -15°C e 33°C, tornando o cimento vivo uma alternativa viável para diferentes climas urbanos.

Embora os resultados sejam promissores, os pesquisadores ressaltam que ainda se trata de um experimento e não de uma aplicação industrial imediata. Qi Luo, principal autor do estudo, prevê um futuro onde estruturas construídas com cimento vivo possam armazenar energia suficiente para operar equipamentos por longos períodos.

Segundo a CNN, um exemplo citado indica que as paredes poderiam acumular cerca de 10 kWh, suficientes para manter um servidor corporativo funcionando por um dia inteiro.