ESTUDO DE ISOLANTE TÉRMICO CONFECCIONADO A PARTIR DE MATERIAIS NANOCOMPÓSITOS DE MATRIZ CERÂMICA AGREGADO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS.

RAFAEL MARTINS DA SILVA, DIOSNEL ANTONIO LOPEZ RODRIGUEZ, CLAUDIA MENDES MAHLMANN, ADRIANE DE ASSIS LAWISCH RODRIGUEZ

Resumo


Em consequência da expansão tecnológica e industrial, motivada pela busca crescente do conforto e bens de consumo, problemas relacionados à matriz energética e altas emissões de poluentes atmosféricos são cada vez mais comuns. Assim como, porém não menos preocupante, os problemas ligados aos resíduos sólidos industriais, que devido ao grande volume são destinados a aterros sanitários e/ou lixões, os quais geram graves impactos ambientais e aumentam exponencialmente. A partir deste enfoque, nota-se a importância da busca de tecnologias que visem não somente à obtenção de energias renováveis, mas também à incorporação e reaproveitamento de resíduos. Através destas prerrogativas, aliadas à constante busca de novos materiais com características físico-químicas eficientes, que unam viabilidade econômica e ambiental, o presente trabalho teve por objetivo a confecção de um material compósito constituído por uma matriz cerâmica, agregado de resíduos das indústrias de vidro e fumo, com a finalidade de produção de um isolante térmico para um sistema de aquecimento solar de água. Em fase inicial, preparou-se o material para a confecção dos corpos de prova; os resíduos utilizados, assim como a argila, foram cominuídos e peneirados para a obtenção de faixa granulométrica menor ou igual a 80 mesh e desumidificados a uma temperatura de 50°C durante 24 horas. Após o processo de caracterização e preparação, foram desenvolvidos corpos de prova através de prensagem uniaxial com auxílio de um molde em uma prensa hidráulica, através de misturas de diferentes teores em matriz cerâmica, sendo eles: 100% em massa de argila; 75% cerâmica vermelha, 20% pó de vidro e 5% pó de fumo (formulação escolhida para o ensaio térmico final); 80% cerâmica vermelha e 20% pó de vidro; 90% cerâmica vermelha; e 10% pó de vidro. Em fase final realizou-se a caracterização dos corpos de prova, foram realizados ensaios de flexão em 4 pontos, absorção de água, porosidade aparente e eficiência térmica. Através dos dados obtidos pôde-se constatar que os corpos de prova com adição de teores de vidro tiveram aumento de resistência entre 20% a 50%, as taxas de absorção de água diminuíram de 14% (somente argila) a 5% (75% cerâmica vermelha, 20% pó de vidro e 5% pó de fumo) e a porosidade aparente de 23% (somente argila) a 9% (75% cerâmica vermelha, 20% pó de vidro e 5% pó de fumo). Os dados obtidos pelo ensaio térmico de uma hora constataram decréscimos de temperatura da ordem de 32°C, demonstrando eficiência do isolante térmico em relação a dados já apresentados pelo mesmo projeto e literatura. Após o ensaio final de uma hora foi realizado o ensaio de simulação do período sem a presença do sol. As temperaturas iniciais e finais obtidas foram de respectivamente 77,8°C e 30,3°C, resultados estes de grande valia, pois quando comparados a resultados já relatados e publicados estão na faixa de 37°C a 39°C. Com base em todo o processo de pesquisa desenvolvido e nos dados obtidos pelo referido projeto, conclui-se que o emprego de materiais compósitos em matriz cerâmica na confecção de um isolante térmico para sistemas de aquecimento de água demonstra grande valia, uma vez que, além de ser um material que apresenta ótimos índices de isolamento como já descrito no referido projeto, apresentou índices de propriedades físicas e mecânicas além do esperado e descritos na literatura.


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