Pesquisadores da Escola de Agricultura de Shenyang, na China, desenvolveram uma bateria térmica, denominada biochar, feita a partir de sementes de nim, à base de biocarvão. Esta tecnologia é capaz de capturar, armazenar e libertar calor.

O biochar resulta da carbonização de biomassa por via da pirólise, com o objectivo de “capturar” carbono ou melhorar as propriedades do solo. No entanto, estudos recentes indicam que o material também pode actuar como uma verdadeira “bateria de calor”, capaz de armazenar e libertar energia térmica de forma eficiente.

Liderada por Soumen Mandal, a equipa demonstrou como a temperatura utilizada na produção do biocarvão controla fortemente a sua capacidade de armazenar energia térmica, ao oferecer um novo caminho para tecnologias de armazenamento de energia de baixo custo e com emissão negativa de carbono.

“O nosso objectivo era transformar um resíduo de biomassa subutilizado em algo que apoiasse directamente os sistemas de energia limpa. Ao ajustar cuidadosamente a temperatura de produção do biochar, conseguimos melhorar drasticamente a quantidade de calor que o material pode armazenar e a sua estabilidade ao longo do tempo”, afirmou Mandal.

Segundo o site Inovação Tecnológica, o processo consistiu na conversão de resíduos de sementes de nim em biochar, através do seu aquecimento em condições de baixo oxigénio, a duas temperaturas distintas: 300 ºC e 500 ºC. O material de carbono poroso daí resultante foi, depois, impregnado com ácido láurico, um ácido gordo já utilizado no armazenamento de energia térmica.

No entanto, a temperatura é a chave para a obtenção de um material eficiente. O biochar produzido a 500 ºC desenvolveu uma área de superfície interna excepcionalmente alta, superior a 600 metros quadrados por grama. Essa estrutura esponjosa permitiu que uma quantidade muito maior de ácido láurico fosse retida dentro dos poros. Com isto, o compósito da bateria térmica de alta temperatura armazenou quase o dobro de calor latente em comparação com o material produzido sob a temperatura mais baixa.

O resultado é um material de mudança de fase, ou seja, que absorve calor ao derreter e liberta calor ao solidificar, virtualmente sem perdas. Os testes de laboratório mostraram que o compósito optimizado armazena quase 95 joules de calor por grama.

“Este tipo de estabilidade é essencial para aplicações no mundo real. Os materiais de armazenamento de energia térmica devem funcionar de forma confiável por anos, sem se degradarem ou apresentarem vazamentos, especialmente em edifícios, sistemas de energia solar e recuperação de calor industrial”, concluíram os pesquisadores.