Projeto transforma resíduos de azeitona em supercapacitores
Um projeto de pesquisa na Espanha foi concluído após o desenvolvimento de um processo eficaz para a reutilização de resíduos de azeitona em diversas aplicações industriais.
Um projeto na Espanha conseguiu transformar resíduos de azeitona em carvão ativado com diversas aplicações.
Ao final de seu período de pesquisa, o projeto CARBON+, uma iniciativa conjunta entre os setores público e privado, demonstrou a eficiência do produto como material supercapacitor, sua eficácia no tratamento de águas residuais e sua contribuição para prolongar a vida útil da salmoura no processamento de azeitonas.
Esses resultados destacam o potencial dos carvões ativados em diversas aplicações, o que contribuirá para o estudo da viabilidade econômica da ampliação do processo para o nível industrial.
Lançado em 2022 no âmbito do programa de projetos estratégicos em cooperação com a Agência de Inovação de Valência do governo regional da Comunidade Valenciana e cofinanciado pela União Europeia, o projeto foi realizado pela Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, Universidade de Alicante e Aitex.
O trabalho foi realizado na planta piloto da Greene no parque industrial de Elche, utilizando resíduos do processamento de azeitonas fornecidos pela Serpis, uma produtora de azeitonas de mesa. Os resíduos são compostos principalmente por caroços de azeitona e salmoura, os principais resíduos do setor da azeitona, obtidos após o processamento das azeitonas de mesa Manzanilla e Hojiblanca.
Veja também: Pesquisadores transformam resíduos de olivais em bioplásticoApesar da extensa pesquisa nos últimos anos sobre a aplicação dos princípios da economia circular às indústrias de azeitonas de mesa e azeite, a grande maioria dos resíduos ainda é depositada em aterros sanitários.
O objetivo final do projeto CARBON+ era utilizar a pirólise para transformar esses resíduos em carvão ativado de alta qualidade por meio de um processo industrial economicamente viável.
Isso foi alcançado, e foi produzido carvão ativado com uma área superficial específica de 1.440 metros quadrados por grama. Como uma das qualidades mais úteis do carvão ativado é sua capacidade de adsorção (a adesão de átomos, íons ou moléculas de um gás, líquido ou sólido dissolvido a uma superfície), quanto maior a área superficial, mais eficaz é o carvão nessas aplicações.
Além de desenvolver com sucesso esse processo, três principais aplicações industriais foram investigadas para avaliar o valor final potencial do carvão ativado.
A primeira aproveita a alta capacidade de adsorção do produto para eliminar matéria orgânica em suspensão e compostos fenólicos dissolvidos na salmoura residual da fermentação da azeitona.
Isso permite que a salmoura seja reutilizada diretamente na indústria de processamento de azeitonas, reduzindo assim os resíduos e os custos associados. O carvão ativado do projeto foi mais eficaz nessa função do que as alternativas comerciais, removendo um maior teor de polifenóis devido à sua maior porosidade.
Em uma aplicação relacionada, o carvão ativado mostrou-se eficaz na remoção de odores no tratamento de águas residuais. Isso foi demonstrado por meio de testes do produto com salmoura de fermentação, efluentes têxteis e efluentes urbanos padrão provenientes de uma estação de tratamento ativa.
Veja também: Tijolos feitos com caroços de azeitona reduzem a pegada de carbono de edifícios, revela estudoPor fim, o carvão ativado obtido foi avaliado quanto ao seu potencial uso em supercapacitores para armazenamento de energia. Nos últimos anos, tem havido um interesse renovado no uso de carvões ativados no armazenamento de energia, e eles continuam sendo um forte candidato na busca por materiais porosos que possam viabilizar a economia do hidrogênio.
Os supercapacitores à base de carbono são compostos por dois eletrodos de carbono porosos com grande área superficial específica, imersos em um eletrólito e separados por uma membrana.
O armazenamento de energia é inteiramente eletrostático e, portanto, inofensivo à integridade e estabilidade dos eletrodos. Isso permite que o supercapacitor realize até 100.000 ciclos de carga-descargas com uma taxa de deterioração do eletrólito inferior a 10%, o que torna esse armazenamento de energia altamente desejável em aplicações como veículos elétricos.
Foi demonstrado que os eletrodos fabricados com o material do projeto apresentaram desempenho comparável ao daqueles construídos com carvão ativado comercial, apresentando desempenho ligeiramente inferior.
O desempenho eletroquímico melhorou após a lavagem do carvão ativado com ácido clorídrico e a modificação de sua química de superfície por meio de tratamento térmico. Os pesquisadores concluíram que o desempenho alcançado nesta fase era suficientemente alto para justificar mais pesquisas e desenvolvimento.
Essa conclusão também foi tirada em relação ao projeto como um todo, com Greene afirmando: “Em resumo, esses resultados destacam o potencial dos carvões ativados em várias aplicações, o que contribuirá para o estudo da viabilidade econômica da ampliação do processo para um nível industrial por ambas as empresas.”