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Pesquisa conduzida por cientistas da UNSW Sydney demonstra que resíduos agrícolas gerados pela produção anual de 55 milhões de toneladas de amendoim podem ser convertidos em grafeno de camada única em apenas 10 minutos, utilizando aquecimento térmico e pulso elétrico extremo sem aplicação de produtos químicos industriais
Pesquisadores da UNSW Sydney desenvolveram um processo capaz de converter resíduos de amendoim em grafeno em cerca de 10 minutos, utilizando aquecimento térmico e pulso elétrico extremo, sem produtos químicos, abrindo novas possibilidades para aproveitamento de biomassa agrícola em escala tecnológica.
Processo converte cascas de amendoim em grafeno sem uso de reagentes químicos
O método desenvolvido pelos cientistas utiliza cascas de amendoim como matéria-prima para produzir grafeno de camada única.
O material vegetal é inicialmente triturado e submetido a aquecimento de aproximadamente 500 °C durante cinco minutos.
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Esse tratamento remove impurezas e gera um material carbonáceo derivado diretamente do resíduo agrícola.
A presença de lignina, abundante nas cascas de amendoim, fornece a base rica em carbono necessária para a transformação estrutural.
Na etapa seguinte ocorre o aquecimento por efeito Joule. Um pulso elétrico eleva rapidamente a temperatura para cerca de 3.000 °C durante milissegundos, reorganizando os átomos de carbono em camadas de grafeno praticamente sem defeitos estruturais.
O processo completo leva aproximadamente 10 minutos e dispensa a adição de produtos químicos ou matérias-primas derivadas do petróleo.
Produção mundial de amendoim revela potencial de resíduos agrícolas subutilizados
Cerca de 55 milhões de toneladas de amendoim são produzidas anualmente em todo o mundo. Grande parte das cascas geradas nesse volume acaba destinada a aplicações de baixo valor econômico ou simplesmente descartada.
Os pesquisadores identificaram a lignina presente nesses resíduos como ponto de partida ideal para produção de grafeno.
O polímero vegetal contém elevada concentração de carbono, característica essencial para a formação do material.
O método substitui o uso tradicional de negro de fumo industrial, normalmente obtido a partir de combustíveis fósseis. No lugar disso, utiliza apenas o carvão vegetal produzido pela própria biomassa do amendoim.
Segundo a equipe, a simplicidade do processo reduz etapas industriais e elimina a necessidade de sistemas químicos adicionais.
Custos energéticos estimados indicam nova rota para produção de grafeno
De acordo com cálculos apresentados pelos pesquisadores, a produção de um quilograma de grafeno por esse sistema pode exigir energia equivalente a aproximadamente US$ 1,30 por quilograma.
O valor representa uma alternativa frente aos métodos convencionais, que normalmente demandam elevado consumo energético e infraestrutura industrial contínua.
A rapidez também se destaca. O aquecimento extremo ocorre em milissegundos, diferentemente de processos tradicionais que dependem de longos períodos em fornos industriais operando continuamente.
Apesar do avanço, os pesquisadores indicam que as quantidades produzidas ainda são pequenas. A viabilidade comercial dependerá da reprodução da qualidade do grafeno em larga escala e da integração com cadeias industriais existentes.
Aplicações industriais ampliam interesse pelo grafeno obtido do amendoim
O grafeno produzido a partir de resíduos de amendoim apresenta potencial de aplicação em diferentes setores tecnológicos. Entre eles estão baterias e supercapacitores, com possibilidade de melhoria na densidade energética e na velocidade de carregamento.
O material também pode ser utilizado em células solares mais leves e flexíveis, eletrônica flexível, telas sensíveis ao toque e sensores médicos e ambientais de alta sensibilidade.
Outras aplicações incluem transistores ultrarrápidos e sistemas ligados ao armazenamento de energia, centros de dados e dispositivos médicos portáteis.
A demanda por tecnologias mais eficientes continua em crescimento, impulsionando o interesse por materiais condutores de alto desempenho produzidos com menor impacto energético.
Biomassa além do amendoim amplia possibilidades da tecnologia baseada em lignina
Os pesquisadores destacam que o elemento central do processo é a lignina, presente em diversas formas de biomassa vegetal. Isso permite que o método seja adaptado para outros resíduos orgânicos.
Entre os exemplos citados estão borra de café, cascas de banana e subprodutos florestais. A utilização desses materiais amplia o conceito de aproveitamento de resíduos agrícolas para produção de grafeno.
A tecnologia se insere em um cenário de valorização da bioeconomia circular, voltado à conversão de resíduos orgânicos em materiais de alto valor agregado.
Segundo a equipe, a proposta não se limita à reciclagem tradicional.
O objetivo é possibilitar a transformação direta de biomassa em insumos tecnológicos, conectando produção agrícola e indústria de materiais avançados por meio do aproveitamento do amendoim e de outras fontes vegetais.
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