Bateria termal de coco, limão e madeira economiza energia do ar condicionado

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/04/2023

Lars Berglund e Céline Montanari mostram os ingredientes de sua bateria termal.
[Imagem: David Callahan]

Bateria termal

Um material de construção feito com uma mistura de cocos, limões e madeira modificada pode ser suficiente para aquecer e resfriar sua casa.

A novidade é uma criação de uma das equipes responsáveis por tornar a madeira transparente, um material que também terá uso na construção civil, incluindo janelas inteligentes e iluminação integrada, além de armazenamento de energia.

E foi nesta última área, de energia, que a equipe inovou agora, uma vez que sua mistura de coco, madeira e limão nada mais é do que uma bateria termal, capaz de armazenar tanto calor quanto frio.

Se for usado na construção de residências, os pesquisadores calculam que 100 quilogramas do material podem economizar cerca de 2,5 kWh por dia em aquecimento ou resfriamento, considerando uma temperatura ambiente de 24 ºC.

"A chave é que a temperatura flutua em torno da temperatura de transição, 24 ºC, que obviamente pode ser adaptada dependendo da aplicação e da localização," disse a pesquisadora Céline Montanari, do Instituto Real de Tecnologia, na Suécia.

Processo de fabricação da bateria térmica, que guarda calor ou frio, dependendo da estação.
[Imagem: Céline Montanari et al. - 10.1002/smll.202301262]

Armazenamento de calor

A fabricação da bateria térmica começa com a remoção da lignina da madeira, o que cria poros abertos nas paredes das células vegetais e remove a cor. Posteriormente, a estrutura de madeira é preenchida com uma molécula à base de cítricos - acrilato de limoneno - e uma molécula extraída do coco, o dodecanol.

O acrilato de limoneno se transforma em um polímero de base biológica quando aquecido, restaurando a resistência da madeira e permitindo a penetração da luz. Quando isso acontece, as moléculas do coco ficam presas dentro do material, possibilitando o armazenamento e liberação de energia.

"A elegância é que as moléculas de coco podem passar de sólido para líquido, o que absorve energia; ou de líquido para sólido, o que libera energia, da mesma forma que a água quando congela e derrete," disse Montanari. A diferença em relação à água é que, na madeira transparente, essa transição acontece em muito mais confortáveis 24 ºC.

Tirando proveito dessa transição, torna-se possível aquecer ou resfriar o ambiente ao redor de uma placa do compósito.

Protótipos construídos pela equipe, que por enquanto são adequados apenas para uso interno.
[Imagem: Céline Montanari et al. - 10.1002/smll.202301262]

Ar condicionado e estufas

A equipe já está começando os testes para uso do material em espaços interiores, contando que serão necessários maiores desenvolvimentos para que a bateria termal seja robusta o suficiente para uso exterior. E isso pode valer a pena, porque há outros usos em vista além da substituição ou complementação dos sistemas de ar condicionado.

"Por que não como um futuro material para estufas? Quando o sol bate, a madeira fica transparente e armazena mais energia, enquanto à noite fica escuro e ela libera o calor armazenado durante o dia. Isso ajudaria a reduzir o consumo de energia para aquecimento e, ao mesmo tempo, proporcionaria maior crescimento [das plantas]," propõe o professor Lars Berglund.

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