Efeitos da incorporação de material de mudança de fase em resíduos de madeiras da Amazônia para armazenamento de energia térmica

dc.contributor.advisorFerreira, Saulo Rocha
dc.contributor.co-advisorProtásio, Thiago de Paula
dc.contributor.refereeGloria, M’Hamed Yassin Rajiv da
dc.contributor.refereeCureau, Roberta Jacoby
dc.contributor.refereeGrabois, Thiago Melo
dc.creatorBertolucci, Ana Cláudia Teixeira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9553409418830337
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0004-4388-9169
dc.date.accessioned2025-12-17T12:07:58Z
dc.date.issued2025-09-22
dc.description.abstractThe search for sustainable and energy-efficient solutions has driven the development of innovative materials for various sectors, including civil construction, urban design, thermal packaging, and energy storage systems. In this context, incorporating phase change materials (PCMs) into natural matrices, such as wood, emerges as a promising strategy for thermal control. PCMs act as latent heat reservoirs, absorbing and releasing energy during phase transitions, which allows for thermal stabilisation of different systems and environments. Wood, in turn, is a renewable resource with a porous structure conducive to impregnating PCMs, as well as having a low carbon footprint and potential for valorising forest residues. In this study, the physical-chemical, mechanical, and anatomical behaviour of wood species with different densities, porosities, and thermal conductivities was investigated after the incorporation of the organic PCM RUBITHERM® RT24 (phase transition temperature of 24°C), impregnated into the samples via a vacuum pump. Two Amazonian species derived from residues of sustainable forest management were used: Parkia spp. (Faveira) and Manilkara spp. (Maçaranduba), aiming to align thermal performance with the valorisation of forest by- products. The results showed that the species with the lower density (0.240 g/cm3), Parkia spp., exhibited a greater capacity to absorb PCM (over 70% of the sample mass), conferring high thermal inertia and delaying temperature variations during the phase transition. The interaction between wood and PCM enabled the development of functional composites with potential to reduce energy consumption in buildings, add value to forest residues, and expand the use of natural materials in thermal efficiency applications.
dc.description.areastematicasdaextensaoEducação
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.notesArquivo retido a pedido da autoria, até dezembro de 2026.
dc.description.odsODS 7: Energia limpa e acessível
dc.description.odsODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.odsODS 15: Vida terrestre
dc.description.resumoA busca por soluções sustentáveis e energeticamente eficientes tem impulsionado o desenvolvimento de materiais inovadores para diversos setores, incluindo construção civil, design urbano, embalagens térmicas e sistemas de armazenamento de energia. Nesse contexto, a incorporação de materiais de mudança de fase (Phase Change Materials – PCMs) em matrizes naturais, como a madeira, surge como uma estratégia promissora para controle térmico. Os PCMs atuam como reservatórios de calor latente, absorvendo e liberando energia durante as transições de fase, o que permite a estabilização térmica de diferentes sistemas e ambientes. A madeira, por sua vez, é um recurso renovável com estrutura porosa favorável à impregnação de PCMs, além de apresentar baixa pegada de carbono e potencial para valorização de resíduos florestais. Neste estudo, investigou-se o comportamento físico-químico, mecânico e anatômico de espécies de madeira com diferentes densidades, porosidades e condutividades térmicas após a incorporação do PCM orgânico RUBITHERM® RT24 (temperatura de transição de fase de 24°C), impregnado nas amostras por meio de bomba a vácuo. Foram utilizadas duas espécies amazônicas provenientes de resíduos do manejo florestal sustentável, Parkia spp. (Faveira) e Manilkara spp. (Maçaranduba), visando alinhar desempenho térmico e valorização de subprodutos florestais. Os resultados mostraram que a espécie de menor densidade (0,240 g/cm3), Parkia spp., apresentou maior capacidade de absorção de PCM (acima de 70% da massa das amostras), conferindo elevada inércia térmica e retardando variações de temperatura durante a transição de fase. A interação entre madeira e PCM possibilitou o desenvolvimento de compósitos funcionais com potencial para reduzir o consumo energético em edificações, agregar valor à resíduos florestais e ampliar o uso de materiais naturais em aplicações de eficiência térmica.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoOutros
dc.identifier.citationBERTOLUCCI, Ana Cláudia Teixeira. Efeitos da incorporação de material de mudança de fase em resíduos de madeiras da Amazônia para armazenamento de energia térmica. 2025. 88 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60507
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
dc.subjectEficiência energética
dc.subjectPCM
dc.subjectResíduos florestais
dc.subjectImpregnação a vácuo
dc.subjectArmazenamento de energia térmica
dc.subjectEnergy efficiency
dc.subjectForestry residues
dc.subjectVacuum impregnation
dc.subjectThermal energy storage
dc.subject.cnpqCiências Agrárias
dc.titleEfeitos da incorporação de material de mudança de fase em resíduos de madeiras da Amazônia para armazenamento de energia térmica
dc.title.alternativeEffects of incorporating phase change material in amazonian wood waste for thermal energy storage
dc.typedissertação

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