DESENVOLVIMENTO DE UM ISOLANTE TÉRMICO PARA SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA ATRAVÉS DA AGREGAÇÃO DE CASCA DE ARROZ EM ESPUMA POLIMÉRICA

Resumo

O sol é umas das mais promissoras fontes de energia, pois, além de renovável, seu potencial poluidor é extremamente baixo. É uma alternativa de grande valia ao consumo de energia, principalmente no âmbito de aquecimento de água, o qual ocupa hoje quase 30% da energia utilizada no país, salientando ainda o aumento da demanda global sobrecarregando todas as matrizes energéticas. Por outro lado, sua obtenção e uso encontram dificuldades econômicas e estruturais, o que requer grandes investimentos e pesquisa. O armazenamento representa um desafio econômico, quando comparado a outras formas de energia. Neste quesito encontra-se o principal foco do projeto, o qual buscou o desenvolvimento de novos materiais com o objetivo de confeccionar um isolante térmico para o tanque de armazenamento (boiler). Para isso, foram incorporados resíduos da indústria arrozeira da região (casca de arroz) em compósitos poliméricos, de maneira que alcance capacidade de isolamento próxima ou igual aos utilizados industrialmente, mantendo competitividade econômica, como também a promoção de sustentabilidade nos processos industriais deste segmento. O desenvolvimento deste tipo de tecnologias corrobora de igual forma para a redução do impacto ambiental produzido nos processos e serviços. Para a confecção do isolante térmico foram utilizados os compostos químicos poliol e tolueno diisocianato oriundos da empresa Purcom, a qual produz uma espuma expansiva diferente do poliuretano convencional de origem petroquímica, denominado Ecomate, espuma que tem base sustentável. A metodologia para a obtenção do compósito polimérico iniciou-se pela preparação das cascas de arroz "in natura" obtida de uma beneficiadora da região, que foram trituradas em moinho Willey com malha mesh 10. Após moagem, o material resultante foi separado dos finos, com o uso de peneira malha Tyler 35. O material sobre a peneira, com a distribuição granulométrica mais homogênea, foi utilizado. Quatro misturas com diferentes volumes de tolueno diisocianato foram testados, M1 com 10 ml de poliol e 10 ml de tolueno diisocianato sem casca de arroz (v/v); M2 com 10 ml de casca de arroz, 10 ml de poliol e 20 ml de tolueno diisocianato (v/v); M3 com 10 ml de casca de arroz, 10 ml de poliol e 30 ml de tolueno diisocianato (v/v); M4 com 10 ml de casca de arroz, 10 ml de poliol e 40 ml de tolueno diisocianato (v/v). A mistura foi submetida a forte agitação com bastão de vidro por 20 segundos aguardando mais 10 minutos para a conclusão da reação. Para a realização do ensaio de retração, foram realizadas medidas de altura e largura nas amostras das quatro misturas, pelo período de uma semana em temperatura ambiente. Com base nos resultados preliminares obtidos, pode-se afirmar que ambas as misturas tiveram retração máxima de 0,01mm. Portanto, para confecção do isolante térmico proposto, optou-se por utilizar a mistura M2 por conter menos tolueno diisocianato. Futuramente, serão realizados ensaios de absorção de água e ensaios térmicos. Salienta-se que, a agregação da casca de arroz neste polímero apresenta um aumento significativo na eficiência térmica, expansão da espuma, bem como na diminuição do impacto ambiental da indústria arrozeira.