Desenvovimento de uma telha fotovoltaica a partir da fibra da casca do coco verde (Cocos nucifera L.) e polipropileno

Abstract

A utilização das telhas de fibrocimento de amianto ainda são muito comum atualmente, mesmo a Organização Mundial da Saúde (OMS) tendo considerado o amianto uma substancia com potencial cancerígeno, por este motivo, visa-se a criação de uma telha feita a partir da fibra da casca do coco verde (Cocos nucifera L.) e de embalagens recicladas de polipropileno (PP), com o propósito de substituir as telhas de amianto e reutilizar resíduos sólidos que iriam para o lixo. Como diferencial a telha também irá produzir energia elétrica através de uma célula fotovoltaica dopada por pigmentos condutores, como alternativa para outras fontes de energias que possuem elevada emissão de gases do efeito estufa. Foram realizados dois tipos de tratamento das fibras para a formulação da telha. O Processo de mercerização, que limpa a superfície da fibra, tornando-a mais rugosa e melhorando o grau de adesão; e o branqueamento que eleva a pureza das fibras e remove constituintes do material lignocelulósico. Foram feitos 4 tipos de telha através da extrusão e injeção: Apenas o PP, fibras naturais e PP, fibras mercerizadas e PP e fibras branqueadas e PP, sendo que todas possuem concentração de 10% de fibras e as melhores delas foram as de apenas PP e a com fibras naturais. A célula solar foi composta por um substrato condutor de vidro contendo um filme de SnO/SnO2, uma camada de TiO2, contra eletrodo de polianilina, eletrólito liquido, e outro substrato condutor de vidro. A síntese do contra eletrodo de polianilina foi feita através da oxidação do cloridrato de anilina pelo persulfato de amônio. Com este método obteve-se o polímero em forma de pó, porém não foi possível adquirir um filme uniforme, entretanto os valores obtidos com o polímero condutor foram significativos e melhores que o com o contra eletrodo de grafite mesmo com a ausência de um filme uniforme.

The use of asbestos asbestos cement tiles is still very common today, even the World Health Organization (WHO) having considered asbestos a substance with carcinogenic potential, therefore, the work aims to create a tile made from the fiber of the green coconut shell (Cocos nucifera L.) and recycled polypropylene (PP) packaging for the purpose of replacing asbestos tiles and reusing solid waste that would go to waste. As a differential the tile will also produce electricity through a photovoltaic cell doped by conductive pigments, as an alternative to other energy sources that have high greenhouse gas emissions. Initially, two types of fiber treatment were performed for the tile formulation. The Mercerization Process, which cleans the fiber surface, making it rougher and improving the adhesion degree; and bleaching which elevates fiber purity and removes constituents of lignocellulosic material. Four types of tile were made by injection extrusion: One with only Polypropylene, one with natural fibers and PP, one with mercerized fibers and PP and finally one with bleached fibers and PP, all of which have a concentration of 10% fibers. The solar cell will be composed of a glass conductive substrate containing a SnO/SnO2 film, a TiO2 layer, against polyaniline electrode, liquid electrolyte, and another glass conductive substrate. The synthesis of the polyaniline counter electrode was made through the oxidation of aniline hydrochloride by ammonium persulfate. With this method the polymer in powder form was obtained, but it was not possible to acquire a uniform film Even so, the values obtained with the conductive polymer were significant and better than with the graphite counter electrode even with the absence of a uniform film.