As baterias, cada vez mais presentes no cotidiano, de celulares a veículos elétricos, ainda dependem fortemente de materiais poluentes em sua fabricação, como o grafite, inclusive no Brasil. No entanto, uma pesquisa inovadora realizada na Universidade Federal de Lavras (UFLA) propõe uma solução inusitada e sustentável: o uso da casca de café como substituto para o grafite no ânodo, o polo negativo das baterias.
Do lixo agrícola à inovação energética
A proposta surgiu a partir do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais da UFLA, com orientação do professor Gustavo Tonoli e execução da doutoranda Ianca Oliveira Borges. “A casca de café é rica em carbono, assim como o grafite, e seu reaproveitamento promove a economia circular e valoriza resíduos agrícolas”, explica a pesquisadora.
Carbonização: o segredo por trás da eficiência
Para viabilizar o uso da casca, foi necessário elevar sua concentração de carbono. O método escolhido foi a carbonização, processo de aquecimento em fornos a cerca de 1.300°C, que aumentou o teor de carbono da casca para 90%. Esse processo também remove compostos como celulose e lignina, que prejudicariam o funcionamento da bateria.
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5 detalhes técnicos sobre a descoberta de descargas elétricas em Marte que podem mudar o planejamento de futuras colônias humanas no planeta vermelho.Entretanto, mesmo após a carbonização, o material ainda não atingia o desempenho necessário para substituir o grafite com eficiência.
Nióbio: reforço brasileiro para aumentar o desempenho
Diante desse desafio, os pesquisadores incorporaram o nióbio ao biocarbono. Apesar de não ser totalmente sustentável, o nióbio é abundante no Brasil e agrega uma vantagem estratégica: melhora o desempenho da bateria e aumenta sua durabilidade, estabilizando a estrutura do material durante os ciclos de carga e descarga.
“A combinação da casca de café com o nióbio resultou em um material promissor para a produção de baterias nacionais e com menor impacto ambiental”, explica Ianca.
Aplicações práticas e benefícios sociais
A nova tecnologia tem potencial para aplicações em dispositivos de pequeno porte, como brinquedos, celulares e computadores. Além disso, abre portas para geração de empregos em áreas como ciência, tecnologia e agricultura, além de estimular a pesquisa de novos materiais sustentáveis.
Essa iniciativa também contribui para reduzir o descarte inadequado de resíduos do setor cafeeiro, um dos mais expressivos da economia brasileira.
Cooperação internacional fortalece a pesquisa
O projeto é realizado em parceria com a Universidade de Toronto, no Canadá, onde a doutoranda Ianca realizou um estágio de seis meses, sob orientação dos professores Mohini Sain e Otávio Titton Dias. Essa etapa foi essencial para o desenvolvimento da pesquisa em nível internacional.
Para o professor Gustavo Tonoli, a experiência no exterior é estratégica: “A internacionalização forma doutores mais preparados, que trazem ao Brasil novos métodos científicos. A Ianca será peça-chave na consolidação dessa linha de pesquisa aqui na UFLA.”
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