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Tecnologia inovadora patenteada nos EUA utiliza cascas de toranja para produzir eletricidade, explorando o potencial da triboeletricidade com resíduos naturais.
Pesquisadores da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, desenvolveram uma tecnologia inovadora que transforma cascas de toranja em dispositivos capazes de gerar eletricidade.
O processo, que utiliza as propriedades naturais da fruta, pode fornecer energia renovável e sensores de movimento sem precisar de baterias externas. A descoberta abre novas possibilidades para o aproveitamento de resíduos orgânicos na produção de energia limpa.
Estrutura porosa e potencial tecnológico
A toranja, fruta cítrica cultivada em várias regiões do planeta, possui uma casca-grossa e esponjosa, muitas vezes descartada após o consumo.
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Essa camada externa é composta por duas partes: uma casca fina colorida e uma parte branca interna, com textura semelhante a uma esponja. Os pesquisadores observaram que essa estrutura porosa é ideal para fabricar dispositivos triboelétricos, capazes de gerar eletricidade a partir de movimentos mecânicos.
O processo de transformação começa com a separação da casca, seguida da remoção da camada externa e do corte da parte interna em pequenos pedaços.
Esses fragmentos passam por liofilização, técnica que preserva a estrutura tridimensional da biomassa. Em seguida, as amostras são armazenadas em diferentes níveis de umidade para análise posterior.
Geradores triboelétricos e eletrificação de contato
Os dispositivos criados utilizam o fenômeno da tribo eletrificação, que ocorre quando dois materiais se atritam e trocam cargas elétricas.
No experimento, a biomassa da toranja foi combinada com uma folha de poliimida, um tipo de plástico com propriedades isolantes. Entre essas camadas, foram inseridos eletrodos de cobre para captar a eletricidade gerada.
Com um simples toque de dedo sobre o dispositivo, foi possível acender até 20 LEDs simultaneamente. Em testes adicionais, os pesquisadores conseguiram alimentar calculadoras e relógios esportivos sem o uso de baterias externas. A eficiência energética foi considerada promissora, principalmente devido à estrutura natural da casca da fruta.
Aplicações práticas: sensores biomédicos e wearables
Além de gerar eletricidade, os dispositivos mostraram potencial para uso como sensores de movimento. Quando aplicados sobre articulações, eles detectaram com precisão o ângulo de flexão e os padrões de caminhada.
Essa funcionalidade pode ser útil em tratamentos de reabilitação, permitindo que profissionais de saúde monitorem o progresso dos pacientes em tempo real.
A sensibilidade desses sensores, combinada com o baixo custo de produção, torna essa tecnologia viável para aplicações biomédicas e dispositivos vestíveis, explicou o pesquisador-chefe do estudo, Dr. Alan Thompson. A integração com equipamentos esportivos também é uma possibilidade, facilitando a análise de movimentos de atletas de forma não invasiva.
Sustentabilidade e economia circular
A iniciativa não apenas utiliza um resíduo orgânico abundante, mas também contribui para a redução do desperdício alimentar.
Estima-se que até 50% do peso de uma toranja seja composto pela casca, o que gera grandes volumes de descarte na indústria de sucos e alimentos processados.
Com essa tecnologia, a casca ganha uma nova função no contexto da economia circular, ao ser reaproveitada para produzir energia e sensores biodegradáveis. Diferente de materiais sintéticos, a biomassa da toranja se decompõe naturalmente ao fim da vida útil do dispositivo, evitando a geração de lixo eletrônico.
Essa pesquisa mostra que resíduos alimentares podem ter um valor significativo quando analisados de maneira criativa, explicou a professora Maria Gonzalez, especialista em materiais renováveis. Ela destacou que muitas vezes o lixo é visto como algo inútil, mas esse estudo oferece um exemplo concreto de como a ciência pode mudar essa percepção.
Próximos passos e potencial de mercado
O grupo de Illinois já registrou uma patente provisória para a tecnologia. Agora, os pesquisadores planejam expandir os testes, avaliando o desempenho dos dispositivos em condições variadas de temperatura e umidade.
A expectativa é que a técnica possa ser adaptada para outras frutas com características semelhantes, como laranjas e limões.
Além do setor biomédico, a tecnologia tem potencial para aplicações em sistemas de coleta de energia em pisos e superfícies de alto tráfego. Com o crescimento da demanda por soluções sustentáveis, essa inovação pode representar um passo importante na busca por alternativas renováveis e eficientes.
O estudo completo foi publicado na revista científica ACS Applied Materials & Interfaces, sob o título: “Valorização de resíduos alimentares: utilização de materiais porosos naturais derivados da biomassa da casca de pomelo para desenvolver nanogeradores triboelétricos para coleta de energia e detecção autoalimentada”. O artigo pode ser acessado pelo DOI: 10.1021/acsami.4c02319.
Com informações de eco.
