Uma equipe da Universidade de Tecnologia de Hebei e do Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research, na China, desenvolveu um método químico que transforma fibras de vidro retiradas de pás de turbinas eólicas descartadas em anodos de silício-carbono para baterias de íon-lítio. Os resultados foram publicados em 20 de janeiro de 2026 na revista Advanced Functional Materials.
As pás, fabricadas principalmente com plásticos reforçados por fibra de vidro, representam um desafio ambiental: projeções indicam até 225 mil toneladas de resíduos em 2030 e mais de 43 milhões de toneladas em 2050. Atualmente, mais da metade desses componentes vai para aterros ou incineração.
Como funciona o processo
O procedimento começa com a trituração das pás e pirólise a 600 °C para remover a resina. Em seguida, as fibras ricas em sílica reagem com pó de magnésio a 650 °C, formando silicieto e óxido de magnésio. Uma etapa de nitridação a 750 °C converte o silicieto em nitreto de magnésio, liberando átomos de silício que se reorganizam em uma estrutura porosa. Lavagens ácidas removem os subprodutos e deixam um silício com 28 % de porosidade.
Por fim, o material recebe um revestimento de carbono de 4 a 7 nm por deposição de vapor químico com etileno, criando uma rede condutora contínua e estabilizando a interface eletrodo-eletrolito.
Desempenho eletroquímico
Nos testes, o anodo silício-carbono manteve capacidade específica de 1.256 mAh g⁻¹ após 300 ciclos a 1 A g⁻¹. A eficiência coulômbica inicial foi de 89 % e superou 99,9 % a partir do décimo ciclo. A expansão de espessura do eletrodo ficou em 35 %, frente a 90 % do silício poroso sem revestimento.
Em células completas, combinadas com cátodo de fosfato de ferro e lítio, as baterias retiveram 92,4 % da capacidade inicial após 150 ciclos, mantendo eficiência coulômbica acima de 99,9 % depois dos dez primeiros ciclos.
Imagem: Nanowerk https
Análise econômica e ambiental
Modelagem para uma planta capaz de processar 10 mil toneladas de sílica por ano estimou preço mínimo de venda do silício poroso em US$ 10,83/kg, competitivo com fontes convencionais. A avaliação de ciclo de vida indicou baixo impacto em indicadores como potencial de aquecimento global e esgotamento de recursos, com reagentes principais respondendo por menos de 3 % desses valores. Já métricas de acidificação e ecotoxicidade dependem do uso de magnésio, ácido clorídrico e etileno, apontando caminhos para futuras otimizações.
O estudo sugere que a reciclagem de pás eólicas pode abastecer a cadeia de materiais avançados, reduzindo a dependência de silício virgem e mitigando o passivo ambiental das turbinas ao fim da vida útil.
Com informações de Nanowerk
