Conversão de Resíduos de Licor em Energia: Sedimento de Baijiu Reaproveitado como Ânodo de Bateria de Iões de Sódio

Processo de síntese do carbono duro e a aplicação da bateria. Crédito: ACS Applied Materials & Interfaces (2025). DOI: 10.1021/acsami.4c17922

Uma equipa de investigação da Universidade de Ciências e Tecnologias Electrónicas da China, em colaboração com o fabricante de baijiu Wuliangye, desenvolveu um ânodo à base de carbono para baterias de iões de sódio utilizando sedimentos de baijiu. O seu estudo, publicado na revista ACS Applied Materials & Interfaces, descreve em pormenor a forma como processaram o sedimento para melhorar a sua adequação como material anódico.

O Baijiu, uma bebida alcoólica muito consumida na China, é tradicionalmente feito de trigo ou arroz e tem um elevado teor alcoólico. O processo de destilação deixa para trás sedimentos, que normalmente são reutilizados como fertilizante ou alimento para o gado. No entanto, os investigadores descobriram que este subproduto contém componentes valiosos para a criação de um ânodo de carbono.

Durante anos, as baterias de iões de lítio dominaram o mercado, alimentando tudo, desde dispositivos portáteis a soluções de armazenamento de energia em grande escala e veículos eléctricos. Apesar da sua utilização generalizada, estas baterias são caras e apresentam riscos de incêndio, o que levou os cientistas a procurar alternativas mais seguras e económicas. Um candidato promissor é a bateria de iões de sódio. No entanto, para a tornar um substituto viável, os investigadores têm de melhorar a sua densidade de carga e resolver o problema do colapso dos microporos nos ânodos de carbono. Este estudo centra-se na resolução deste último desafio.

Dos resíduos à energia: Transformando o sedimento de Baijiu num ânodo de carbono de alto desempenho

Transformar o sedimento de baijiu num ânodo de carbono funcional exigiu várias etapas de tratamento. Os investigadores começaram por lavar e secar o sedimento antes de o submeterem a lixiviação ácida e pré-carbonização. Para eliminar a sílica, embeberam o material em hidróxido de sódio a altas temperaturas e combinaram-no com ortossilicato de etilo. Após um tratamento por ultra-sons e cozedura a alta temperatura, o produto final – um carbono duro dopado com silício – estava pronto. A equipa chamou-lhe HC-1100Si-1.

Para avaliar o desempenho, os investigadores integraram o seu ânodo numa bateria normal de iões de sódio. Os resultados revelaram uma capacidade reversível de 281,5 mAh/g a 1°C e uma retenção de carga de 91,9% após 100 ciclos. Embora estes valores ainda não ultrapassem os padrões actuais das baterias comerciais, a equipa acredita que o seu ânodo poderá ser útil em aplicações que exijam carregamentos frequentes.

Leia o Artigo Original: TechXplore

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