Pesquisadores da Escola de Agricultura de Shenyang, na China, demonstraram que resíduos das sementes de nim (Azadirachta indica) podem ser convertidos em um material de armazenamento de calor estável e de baixo custo. O estudo, liderado por Soumen Mandal, descreve a produção de um biocarvão poroso capaz de capturar, guardar e liberar energia térmica, além de contribuir para o sequestro de carbono.
O novo compósito reúne o biochar obtido das sementes da árvore — popularmente conhecida no Brasil como amargosa — com ácido láurico, um ácido graxo já utilizado em soluções de mudança de fase. Testes de laboratório indicam que o material consegue armazenar quase 95 joules de calor por grama e manter essa capacidade ao longo de centenas de ciclos de aquecimento e resfriamento.
Produção controlada eleva capacidade de armazenamento
Para fabricar o biochar, a equipa aqueceu os resíduos das sementes sob condições de baixo oxigênio em duas temperaturas distintas: 300 °C e 500 °C. O objetivo foi avaliar como a variação térmica durante a pirólise influi na estrutura interna do carbono resultante. A análise mostrou que o processo a 500 °C gera um biocarvão com área de superfície superior a 600 m² por grama, quase o dobro do produzido a 300 °C.
Essa estrutura mais esponjosa permite que o ácido láurico se infiltre profundamente nos poros, aumentando a quantidade de agente de mudança de fase retida pelo compósito. Como resultado, o material fabricado na temperatura mais alta armazenou praticamente o dobro de calor latente em comparação com a versão de menor temperatura.
Mandal destaca que o ajuste preciso da temperatura de pirólise foi determinante para otimizar a capacidade térmica. “Nosso objetivo era transformar um resíduo subutilizado em um recurso que apoie diretamente sistemas de energia limpa”, afirmou. A abordagem também reforça o potencial do biochar como tecnologia de emissão negativa, uma vez que fixa carbono que estaria disponível para reentrada na atmosfera.
Estabilidade e aplicações em energias renováveis
Além da alta densidade energética, o compósito demonstrou comportamento estável de fusão e solidificação ao longo de ciclos repetidos. Os testes revelaram que não houve vazamentos de ácido láurico nem degradação significativa da estrutura, fatores considerados essenciais para o uso em ambientes reais, como edifícios, sistemas solares térmicos ou processos industriais de recuperação de calor.
Imagem: Tecnologia & Inovação
A confiabilidade operacional amplia as possibilidades de integrar o material a soluções de armazenamento para fontes renováveis intermitentes, como solar e eólica. Durante períodos de baixa geração, o calor acumulado pode ser liberado para aquecimento de água, climatização de ambientes ou alimentação de processos industriais leves, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis.
Por utilizar resíduos agrícolas abundantes em regiões tropicais e subtropicais, a tecnologia também sinaliza viabilidade econômica. O nim é amplamente cultivado para fins medicinais e agroflorestais, gerando subprodutos que normalmente não têm destino de alto valor agregado. A transformação em biochar qualifica esses resíduos como insumos para soluções energéticas sustentáveis.
Os autores consideram que a pesquisa abre caminho para novas rotações de biomassa em sistemas de armazenamento térmico, com potencial de expansão para outras matérias-primas vegetais. Futuras investigações incluirão a avaliação de desempenho em escala piloto e a análise de custos em comparação com materiais comerciais de mudança de fase.
Ao combinar captura de carbono, reaproveitamento de resíduos e suporte às energias renováveis, a bateria térmica derivada das sementes de nim apresenta-se como alternativa promissora para conter emissões e ampliar a segurança energética em longo prazo.
