Caracterização do resíduo de suco de laranja valência como eletrólito em microbaterias

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Dalarosa, Regiane
• Orientador(a): Cândido, Luis Henrique Alves
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Desenvolvimento sustentável; Resíduos; Baterias; Ecodesign
• Palavras-chave em Inglês: Sustainable Development; Microbatteries; Electrolyte; Orange Juice; Residue
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/283167

Os avanços na eletrônica portátil e vestível têm ampliado o uso de dispositivos para diversas finalidades, como o monitoramento em tempo real de indicadores vitais de saúde e a administração de medicamentos por meio de adesivos vestíveis. Para atender à crescente demanda desses dispositivos, é fundamental o desenvolvimento de fontes de energia menores, mais eficientes e seguras. Nesse cenário, as microbaterias surgem como uma alternativa, devendo oferecer não apenas alto desempenho eletroquímico, mas também serem seguras e não tóxicas para a saúde humana e o meio ambiente. A utilização do resíduo de suco de laranja Valência como eletrólito em microbaterias é uma abordagem inovadora que agrega valor aos subprodutos da indústria cítrica, promovendo o uso de materiais naturais e reduzindo riscos de contaminação e impactos ambientais associados a componentes de baterias convencionais. Nesta pesquisa, foram avaliados os parâmetros físico-químicos e eletroquímicos do resíduo de suco de laranja Valência para sua aplicação como eletrólito em microbaterias. Os resultados mostraram que o resíduo de suco natural e filtrado possui eficiência como eletrólito, com potenciais em circuito aberto variando de 0,8 a 0,9 V. Nos testes de descarga, o resíduo de suco natural apresentou melhor desempenho (~77,56 em corrente de 150 μA) em comparação ao resíduo de suco filtrado (~21,91 em corrente de 40 μA). A caracterização físico-química revelou variações nos teores de açúcares, ácidos e sólidos, que afetam diretamente o comportamento eletroquímico do resíduo de suco, com destaque para o papel dos ácidos cítrico e ascórbico. O protótipo final da microbateria, selada a vácuo e com eletrólito em gel à base de ágar, apresentou melhorias na estabilidade eletroquímica e mecânica, reduzindo sua volatização e evitando contaminações. A durabilidade do sistema foi avaliada por meio de curvas de descarga de até uma hora, e o resíduo de suco natural manteve o potencial em uma faixa ampla de correntes, indicando maior viabilidade como eletrólito. Os resultados desta pesquisa abrem novas perspectivas para o uso de materiais naturais como componentes de microbaterias, destacando seu potencial como uma alternativa sustentável e renovável em comparação aos sistemas convencionais. Apesar das limitações observadas, como a necessidade de aprimoramentos para aumentar o desempenho e a estabilidade, os materiais estudados apresentaram vantagens significativas, como menor impacto ambiental e uso de recursos renováveis. Assim, este estudo reforça a viabilidade de soluções mais ecológicas no campo da microgeração de energia, contribuindo para o avanço tecnológico alinhado à sustentabilidade.