A produção de cimento é responsável por até nove por cento das emissões antropogênicas globais de dióxido de carbono, de acordo com o Conselho Empresarial Mundial para o Desenvolvimento Sustentável. Sabbie Miller, professor adjunto do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, visa mudar isso, encontrando maneiras alternativas de fazer cimento ou substituí-lo completamente.

As pessoas usam o cimento como material de construção há milhares de anos. Misturado com água e fragmentos de rocha, forma concreto para edifícios, rodovias e pontes.

A fabricação de cimento envolve o aquecimento de calcário e argila a 1450 ° C (2640 ° F), que consome energia e libera dióxido de carbono. O processo também requer grandes quantidades de água doce. No entanto, a razão pela qual o cimento desempenha um papel tão importante nas emissões de dióxido de carbono se resume à quantidade de concreto sendo despejado em todo o mundo.

“É um reflexo da mudança da sociedade e da construção de mais infraestrutura, "Disse Miller.

Moleiro, que atua no comitê de sustentabilidade do American Concrete Institute, concentra sua pesquisa em três áreas:materiais alternativos ao cimento convencional, maneiras de substituir ou reduzir a quantidade de cimento no concreto, e abordagens de engenharia que visam as estratégias de mitigação desejadas para reduzir os impactos ambientais de cimento e concreto.

"Descobri que o projeto estrutural e a engenharia de materiais raramente encontram caminhos - se o engenheiro estrutural diz que preciso de um concreto 25 MegaPascal (padrão), ninguém nunca diz que posso redesenhar a estrutura para sair com menos, mas concreto de maior resistência, " ela disse.

Um estudo recente de Miller e colegas publicado em Materiais da Natureza descreve como o campo da pesquisa sustentável está evoluindo; pequenas mudanças com métodos prontamente implementáveis ​​poderiam reduzir drasticamente as emissões mundiais de gases de efeito estufa da produção de concreto em cerca de 20 por cento, ela argumenta. Miller também explorou os impactos ambientais menos comumente considerados na produção de concreto, como a demanda de água, e mostrou que a produção deste material está resultando em cerca de 20 por cento do consumo global de água industrial.

Existe uma grande variedade de materiais alternativos que podem ser usados ​​para fazer cimento com menos energia, ou para substituir o cimento no concreto. Miller quer saber como essas alternativas afetam as propriedades estruturais e térmicas do concreto e do cimento. Como eles se comparam aos materiais convencionais? Quanto tempo eles vão durar e o que acontece quando eles quebram? Quais são as matérias-primas necessárias para produzi-los e que impacto essa produção tem sobre o meio ambiente?

Para alguns aplicativos, pode ser possível usar menos de um material alternativo e ainda reduzir os impactos ambientais, melhorando a resistência geral e a durabilidade de uma estrutura.

"A longevidade pode reduzir a demanda por materiais associados à substituição e manutenção, "Disse Miller.

Sem diminuir a demanda global por concreto, há muito espaço para diminuir o impacto sobre as matérias-primas, uso de energia, demanda de água, e emissões de dióxido de carbono.

"É a extremidade de um oceano de pesquisas, "Disse Miller.