p O concreto gera grandes volumes de gases de efeito estufa. É por isso que os pesquisadores estão procurando produzir formas mais ecológicas desse importante material de construção. Crédito:Shutterstock
p "A indústria da construção emite grandes volumes de CO
2 ", diz a pesquisadora do SINTEF Simone Balzer Le, que faz parte de uma equipe de pesquisa interdisciplinar atualmente desenvolvendo um cimento biológico chamado BioZEment. “A fabricação de cimento, que é um agente de ligação em concreto, sozinho é responsável por mais de cinco por cento das emissões globais de gases de efeito estufa. " p
Sem emissões - sem aquecimento
p Na produção de cimento convencional, calcário é aquecido a uma temperatura de 1450 graus. O processo é chamado de calcinação e resulta na liberação de enormes volumes de emissões de gases de efeito estufa (GEE) na forma de CO
2 .
p “Atualmente, existem muitas maneiras de reduzir esses volumes, "diz Balzer Le." Nossas opções incluem capturar o CO
2 gás, substituir parcialmente o cimento por outro agente de ligação, ou encontrar uma maneira de fazer cimento sem aquecimento. Esta é a abordagem que estamos usando no desenvolvimento do BioZEment, " ela diz.
p Se os pesquisadores conseguirem avançar nesta última abordagem, pode ter uma influência enorme na redução dos volumes de emissões de GEE produzidos pelo setor de construção.
p "Nossas estimativas indicam que o uso deste material pode reduzir as emissões globais em até 80 por cento em comparação com o cimento convencional, embora BioZEment não possa ser usado para todas as aplicações de construção em sua forma atual. Contudo, poderá contribuir com os esforços coletivos do setor de construção para reduzir o CO
2 emissões.
p O concreto à base de bactérias consiste em areia, calcário finamente moído e duas bactérias específicas, misturado com água, uréia e nutrientes para as bactérias. Aqui está Simone Balzer Le em seu laboratório. Crédito:Håvard Egge
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Bactérias em vez de aquecimento
p O processo começa com a mistura de partículas de calcário moído e areia da maneira convencional. Mas em vez de aquecer o calcário, bactérias específicas são adicionadas, que os pesquisadores descobriram perto de uma pedreira de calcário em Verdal, Noruega.
p “As bactérias produzem ácidos orgânicos, incluindo ácido lático e acético, "diz Balzer Le." Isso ajuda a reduzir o valor de pH da mistura e assim dissolve parcialmente o calcário, liberando íons de cálcio e carbonato. "
p "A segunda etapa envolve misturar areia com outra forma de bactéria em um molde e alimentá-la com a mistura preparada de calcário parcialmente dissolvido e uréia. Essas bactérias produzem uma enzima que divide a uréia, o que faz com que o pH aumente novamente. Sob tais condições, o cálcio é formado junto com os cristais de carbonato de cálcio, e são esses cristais que agem como o agente de ligação no concreto à base de bactérias, " Ela explica.
p Após a secagem, o material no molde se torna sólido. Em essência, este método é uma extensão do conhecido processo biogeoquímico conhecido como Precipitação de calcita induzida por microrganismos (MICP). O carbonato de cálcio precipita como resultado da interação entre os minerais naturais e o metabolismo bacteriano. MICP é usado, entre outras coisas, pela empresa americana bioMASON para fabricar e estabilizar subsolos.
p "A vantagem da nossa abordagem é que tanto o cálcio quanto o carbonato são derivados do calcário, que nos permite reduzir o uso de ureia em comparação com outra forma comumente aplicada de MICP que obtém seu carbonato exclusivamente de uréia, "diz Balzer Le.
p Crédito:Håvard Egge
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Comece fazendo tijolos
p Os pesquisadores estão estudando várias maneiras diferentes de aplicar essa tecnologia. A abordagem mais direta provavelmente será fabricar tijolos à base de bactérias, que provavelmente custará apenas cerca de dez por cento mais para fazer do que os tijolos convencionais.
p "Fazer tijolos nos permitirá desenvolver o processo, mas também estamos procurando aplicações mais comerciais do material que irão reduzir os custos de produção, "diz Balzer Le." O cenário mais realista será fazer tijolos fabricados comercialmente que possam ser transportados diretamente de uma fábrica para um canteiro de obras, " ela diz.
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Prático e reciclável
p É muito cedo para dizer qual será o desempenho desse cimento biológico em termos de qualidade.
p “Não será tão forte quanto os concretos convencionais, mas há aplicações em que a resistência do material provavelmente será mais do que adequada, "diz Balzer Le, acrescentando que existem muitas maneiras potenciais de tornar os concretos BioZEment mais fortes. Isso inclui uma variedade de tipos de reforço usando fibras de alumínio ou celulose derivadas de madeira, ambos tornarão o material prático para uma série de aplicações diferentes.
p Os pesquisadores também reconhecem o potencial de reciclar BioZEment.
p “Isso resultará em menos uso de matéria-prima, tornando este um campo de pesquisa muito interessante para nós, "diz Balzer Le.