Membranas com base em Biopolímeros para Aplicações em Células a Combustível: Incorporação in-situ de Lignina em Membranas Nanocelulose Bacteriana

Abstract

A nanocelulose bacteriana (NCB) é um biopolímero com propriedades estruturais e mecânicas promissoras para aplicações em sistemas de energia renovável, especialmente como membranas de troca de prótons (MTPs) em células a combustível. Entretanto, a NCB nativa apresenta baixa condutividade protônica, o que limita seu desempenho eletroquímico. Este projeto teve como objetivo desenvolver membranas de NCB com lignina incorporada in situ, buscando aprimorar suas propriedades físico-químicas para uso em células a combustível. As membranas obtidas foram caracterizadas quanto à capacidade de absorção e retenção de água, porosidade e capacidade de troca iônica (IEC). Os resultados indicaram que a presença de lignina altera significativamente o comportamento de hidratação das membranas, influenciando parâmetros essenciais para o transporte de prótons. A membrana NCB/Lig 2 apresentou os menores valores de absorção de água (631,87%) e porosidade (37,75%). Por outro lado, os valores de IEC mostraram que a incorporação de lignina aumenta o potencial da NCB modificada para aplicação como MTPs. A membrana NCB/Lig 2 apresentou o maior valor de IEC (5,22 mmol g⁻¹), indicando maior disponibilidade de sítios ionizáveis. Assim, a lignina demonstrou ser um aditivo promissor para otimizar membranas de NCB em sistemas eletroquímicos sustentáveis.

Colaboradores: Claudimir A. Carminatti; Kamila Trainotti