Biotecnologia

Sementes de nim são transformadas em bateria térmica de alta eficiência

Pesquisadores desenvolveram uma tecnologia que converte resíduos de sementes de nim em biocarvão capaz de armazenar calor de forma sustentável, apoiando o avanço de sistemas de energia limpa e armazenamento térmico de baixo custo.

Neem fruits hanging on the tree.
Foto: Vecteezy.

A equipe de pesquisa liderada por Soumen Mandal, da Escola de Agricultura Shenyang, na China, criou um material inovador a partir de resíduos de sementes de nim, que funciona como uma bateria de calor eficiente para armazenamento de energia térmica. A inovação visa ampliar o uso de fontes renováveis, como solar e eólica, por meio de sistemas capazes de armazenar energia de forma sustentável e de baixo custo.

O biocarvão, obtido por meio da pirólise de biomassa, é tradicionalmente utilizado para melhorar o solo ou sequestrar carbono. Agora, estudos demonstram que ele também pode atuar como um material de mudança de fase, capaz de absorver, armazenar e liberar calor de forma eficiente, além de contribuir para a redução de emissões de carbono.

O desafio de armazenar energia gerada por fontes intermitentes, como a solar e a eólica, é uma barreira para a expansão dessas tecnologias. Pesquisadores desenvolveram um material de mudança de fase baseado em biocarvão que apresenta alta capacidade de armazenamento térmico e potencial de uso em aplicações sustentáveis.

Biocarvão de sementes de nim moduladas por temperatura para aplicações de armazenamento sustentável de energia térmica. [Imagem: Soumen Mandal et al. - 10.1007/s42773-025-00510-x]
Biocarvão de sementes de nim moduladas por temperatura para aplicações de armazenamento sustentável de energia térmica – Imagem: Soumen Mandal et al. – 10.1007/s42773-025-00510-x.

Ao contrário do carvão vegetal, cujo objetivo é a queima para geração de energia, o biocarvão ou biochar é produzido por pirólise de biomassa, com foco na captura de carbono e na melhoria do solo. Entretanto, estudos indicam que esse material também pode funcionar como uma bateria de calor, armazenando energia térmica de forma eficiente.

Soumen Mandal e sua equipe mostraram que a temperatura de produção do biocarvão influencia significativamente sua capacidade de armazenamento de energia térmica, oferecendo uma alternativa de baixo custo com emissão negativa de carbono para sistemas de armazenamento energético.

O procedimento envolveu transformar resíduos de sementes de nim em biochar, através de aquecimento em condições de baixa oxigenação a temperaturas de 300°C e 500°C. O material resultante foi impregnado com ácido láurico, um ácido graxo utilizado em armazenamento de energia térmica.

As sementes de neem são resíduos agrícolas amplamente disponíveis, frequentemente descartadas após a extração de óleo. A conversão dessas sementes em biochar agrega valor à biomassa residual e sequestra carbono que, de outra forma, retornaria à atmosfera. [Imagem: Soumen Mandal et al. - 10.1007/s42773-025-00510-x]
As sementes de neem são resíduos agrícolas amplamente disponíveis, frequentemente descartadas após a extração de óleo. A conversão dessas sementes em biochar agrega valor à biomassa residual e sequestra carbono que, de outra forma, retornaria à atmosfera – Imagem: Soumen Mandal et al. – 10.1007/s42773-025-00510-x.

O biochar produzido a 500°C apresentou uma área superficial interna superior a 600 m² por grama, o que favoreceu a retenção de maior quantidade de ácido láurico. Assim, o composto de alta temperatura conseguiu armazenar quase o dobro de calor latente em relação ao produzido a temperaturas mais baixas.

Esse material de mudança de fase, que absorve calor ao derreter e o libera ao solidificar, mostrou-se muito estável em testes laboratoriais, mantendo sua capacidade de armazenamento por centenas de ciclos de aquecimento e resfriamento, com armazenamento de até 95 joules de calor por grama.

Segundo os pesquisadores, a estabilidade do material é fundamental para aplicações práticas, como sistemas de energia solar, edifícios inteligentes e recuperação de calor industrial, garantindo funcionamento confiável por anos sem degradação ou vazamentos.

Fonte: Inovação Tecnológica.