Se investigó el procesamiento térmico de las cáscaras de nuez a través de la pirólisis en el rango de 100-650 grados C, destacando la influencia de los parámetros de ingeniería térmica en la conversión de biomasa. El biochar resultante fue sometido a activación química con ácido fosfórico, y se evaluaron sus propiedades fisicoquímicas para determinar cómo el procesamiento térmico mejora su rendimiento como material catódico para baterías de litio-azufre (Li-S). Este enfoque subraya el papel de la ingeniería térmica en la conexión de la valorización de biomasa con tecnologías de almacenamiento de energía. Paralelamente, se recolectó la fracción gaseosa generada durante la pirólisis rápida de las cáscaras de nuez, y por primera vez, se identificaron compuestos orgánicos volátiles (COV) en condiciones atmosféricas utilizando microextracción en fase sólida (SPME) acoplada con cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS). Se caracterizó la composición de los COV, cuantificando compuestos aromáticos, hidrocarburos, furanos y especies oxigenadas. Este estudio también vinculó las rutas de descomposición térmica de estos compuestos con sus implicaciones atmosféricas al estimar los tiempos de vida en la troposfera y evaluar sus posibles contribuciones a la degradación de la calidad del aire a escalas local, regional y global.