Pesquisa da UCS mostra que combinação do nióbio com nanocelulose potencializa o desempenho de eletrodos em supercapacitores e gera menor impacto ambiental
Uma pesquisa desenvolvida na Universidade de Caxias do Sul (UCS) deve ampliar o uso do nióbio em tecnologias de armazenamento de energia no Brasil. Atualmente em processo de registro de patente, o estudo criou um material inovador que combina nanocelulose — um biopolímero renovável derivado de plantas — com o nióbio, metal estratégico utilizado em veículos elétricos, sistemas de energia renovável e aparelhos eletrônicos portáteis.
Dessa combinação surgem aerogéis de nanocelulose carbonizada com nióbio, materiais ultraleves e porosos com grande potencial para otimizar o desempenho de eletrodos em supercapacitores.
A pesquisa iniciou em agosto de 2023, como projeto de mestrado da aluna Patricia Rocio Durañona Aznar, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos e Tecnologia (PGEPROTEC) da UCS.
Intitulado Nióbio como aditivo para aerogéis de nanocelulose carbonizada aplicados em eletrodos de supercapacitores, o estudo foi orientado pelos professores Ademir José Zattera e Lilian Vanessa Rossa Beltrami, integrando o projeto Obtenção e modificação de estruturas carbonosas para potenciais aplicações de armazenamento de energia, com fomento do CNPq.
Segundo a professora Lilian Vanessa Rossa Beltrami, a proposta consiste em criar aerogéis carbonizados a partir da nanocelulose modificada com nióbio para melhorar a condutividade elétrica, a estabilidade estrutural e o desempenho eletroquímico dos eletrodos.
“A inovação está na integração de um recurso renovável com um metal de alto valor tecnológico, resultando em um material leve, poroso e eficiente para armazenar e liberar energia rapidamente”, explica a professora Lilian.
O Brasil, maior produtor e detentor das maiores reservas de nióbio do mundo, aparece em posição estratégica para o avanço dessa tecnologia. A pesquisa reforça a agenda de desenvolvimento tecnológico nacional, buscando fortalecer a indústria e a pesquisa com recursos próprios, além de agregar valor ao nióbio. Entretanto, os resultados ainda não foram divulgados ao setor industrial.
“É importante destacar que o estudo tem caráter acadêmico e científico. Para chegar à indústria, será necessário ampliar os testes e avaliar os custos”, complementa Lilian.
Para Patricia Rocio Durañona Aznar, projetar sistemas mais eficientes de armazenamento de energia contribui para reduzir o impacto ambiental.
“Esses estudos priorizam o uso de materiais biodegradáveis, com processamento simples e baixas emissões poluentes, como a celulose usada neste projeto. Assim, a pesquisa incentiva o uso de matérias-primas renováveis e processos mais limpos, diminuindo a dependência de recursos fósseis e o impacto ambiental das tecnologias de armazenamento de energia”, afirma Patricia.