p Um dos grandes contribuintes para a mudança climática está logo abaixo de seus pés, e transformá-lo poderia ser uma solução poderosa para manter os gases do efeito estufa fora da atmosfera. p A produção de cimento, o elemento de ligação em concreto, foi responsável por 7% do total das emissões globais de dióxido de carbono em 2018. O concreto é um dos recursos mais usados ​​na Terra, com uma estimativa de 26 bilhões de toneladas produzidas anualmente em todo o mundo. Não se espera que a produção diminua por pelo menos mais duas décadas.

p Dada a escala da indústria e suas emissões de gases de efeito estufa, tecnologias que podem reinventar o concreto podem ter impactos profundos nas mudanças climáticas.

p Como engenheiros trabalhando em questões envolvendo infraestrutura e construção, estamos projetando a próxima geração de tecnologia de concreto que pode reduzir a pegada de carbono da infraestrutura e aumentar a durabilidade. Isso inclui CO ₂ - concreto infundido que bloqueia o gás de efeito estufa e pode ser mais forte e até mesmo dobrável.

p A indústria está pronta para mudanças dramáticas, particularmente com o governo Biden prometendo investir grande em projetos de infraestrutura e cortar as emissões dos EUA ao mesmo tempo. Contudo, colocar CO ₂ trabalhar em concreto em larga escala de uma forma que reduza drasticamente as emissões, todas as suas emissões relacionadas devem ser levadas em consideração.

p Repensando o concreto

p O concreto é feito de materiais agregados - principalmente rochas e areia - junto com cimento e água.

p Porque cerca de 80% da pegada de carbono do concreto vem do cimento, pesquisadores têm trabalhado para encontrar materiais substitutos.

p Subprodutos industriais, como escória de ferro e cinzas volantes de carvão, agora são usados ​​com frequência para reduzir a quantidade de cimento necessária. O concreto resultante pode ter emissões significativamente mais baixas por causa dessa mudança. Ligantes alternativos, como a argila calcinada de calcário, também pode reduzir o uso de cimento. Um estudo descobriu que o uso de calcário e argila calcinada pode reduzir as emissões em pelo menos 20% e, ao mesmo tempo, cortar os custos de produção.

p Além de desenvolver cimentos misturados, pesquisadores e empresas estão se concentrando em maneiras de usar CO capturado ₂ como um ingrediente no próprio concreto, trancando-o e impedindo-o de entrar na atmosfera. CO ₂ pode ser adicionado na forma de agregados - ou injetado durante a mistura. Cura por carbonatação, também conhecido como CO ₂ cura, também pode ser usado após o concreto ter sido lançado.

p Esses processos transformam CO ₂ de um gás a um mineral, criando carbonatos sólidos que também podem melhorar a resistência do concreto. Isso significa que as estruturas podem precisar de menos cimento, reduzindo a quantidade de emissões relacionadas. Empresas como CarbonCure e Solidia desenvolveram tecnologias para usar esses processos para concreto derramado em canteiros de obras e em concreto pré-moldado, como blocos de concreto e outros materiais de construção.

p Na Universidade de Michigan, estamos trabalhando em compósitos que produzem um material de concreto dobrável que permite uma espessura mais fina, estruturas menos frágeis que requerem menos reforço de aço, reduzindo ainda mais as emissões de carbono relacionadas. O material pode ser projetado para maximizar a quantidade de CO ₂ pode armazenar usando partículas menores que reagem prontamente com CO ₂ , transformando-o em mineral.

p O CO ₂ - concreto dobrável com base pode ser usado para edifícios em geral, infraestrutura de água e energia, bem como infraestrutura de transporte. O concreto dobrável foi usado na torre Kitahama de 61 andares em Osaka, Japão, e lajes de pontes rodoviárias em Ypsilanti, Michigan.

p O desafio das emissões do ciclo de vida

p Essas tecnologias de ponta podem começar a abordar a pegada de carbono da infraestrutura de concreto, mas ainda existem barreiras.

p Em um estudo publicado em 8 de fevereiro, três de nós analisamos as emissões do ciclo de vida da infusão de CO ₂ em concreto e descobriu que as estimativas nem sempre contabilizam as emissões de CO ₂ capturar, transporte e uso. Com colegas, criamos estratégias para garantir que a cura do carbono tenha um forte benefício de emissões.

p Geral, recomendamos o desenvolvimento de um CO padrão ₂ protocolo de cura. Experimentos de laboratório mostram que CO ₂ a cura pode melhorar a resistência e durabilidade do concreto, mas os resultados variam com os procedimentos de cura específicos e misturas de concreto. A pesquisa pode melhorar as condições e o tempo das etapas no processo de cura para aumentar o desempenho do concreto. O uso de eletricidade - a maior fonte de emissões durante a cura - também pode ser reduzido simplificando o processo e, possivelmente, usando calor residual.

p Misturas de concreto avançadas, concreto dobrável em particular, já comece a resolver esses problemas aumentando a durabilidade.

p Combinando infraestrutura e política climática

p Em 2020, uma ampla gama de empresas anunciou medidas para reduzir suas emissões. Contudo, O investimento governamental e as políticas de aquisição ainda são necessários para transformar a indústria da construção.

p Os governos locais estão dando os primeiros passos. Regras e projetos de "concreto de baixo carbono incorporado" para reduzir a quantidade de cimento no concreto surgiram em todo o país, incluindo no condado de Marin, Califórnia; Hastings-on-Hudson, Nova york; e um piloto de calçada em Portland, Oregon.

p Em Nova York e Nova Jersey, legisladores propuseram políticas estaduais que proporcionariam descontos nos preços no processo de licitação para propostas com as menores emissões de concreto. Essas políticas podem servir como um plano para reduzir as emissões de carbono da produção de concreto e outros materiais de construção.

p Nacionalmente, o desmoronamento da infraestrutura administrada pelo governo federal tem sido uma crise que cresce continuamente. O governo Biden poderia começar a resolver esses problemas, bem como as mudanças climáticas, e criar empregos por meio de um programa de infraestrutura estratégica.

p O secretário de transportes, Pete Buttigieg, declarou recentemente que havia "enormes oportunidades para a criação de empregos, eqüidade e conquistas climáticas no que diz respeito ao avanço da infraestrutura da América. ”Poderiam seguir-se políticas que elevam o concreto de baixo carbono a uma solução climática nacional. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.