Desenvolvido um concreto que captura carbono em vez de emiti-lo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/05/2023

A equipe agora está buscando parceiros na indústria para tirar a tecnologia do laboratório.
[Imagem: WSU]

Cimento com biocarvão

Pesquisadores desenvolveram uma fórmula técnica e economicamente viável para produzir um concreto carbono-negativo e ecologicamente correto, e que é quase tão resistente quanto o concreto comum.

Zhipeng Li e colegas da Universidade Estadual de Washington, nos EUA, pegaram cimento comum e o infundiram com carvão vegetal, um tipo de carvão feito de resíduos orgânicos, que havia sido previamente reforçado com águas residuais coletadas da própria fabricação de cimento.

O carvão vegetal foi capaz de sugar até 23% de seu peso em dióxido de carbono do ar durante o processo de cura, que lhe deu uma resistência comparável à do cimento comum.

Isso representa um potencial para reduzir significativamente as emissões de carbono da indústria de cimento, que é uma das mais intensivas em energia e carbono de todas as indústrias manufatureiras - estima-se que a produção de cimento seja responsável por cerca de 8% das emissões totais de carbono pelas atividades humanas em nível mundial.

Reaproveitando águas alcalinas

Várias equipes ao redor do mundo já tentaram adicionar carvão vegetal como um substituto no cimento para torná-lo mais ecológico e reduzir sua pegada de carbono, mas adicionar tão pouco quanto 3% desse biochar já era suficiente para reduzir drasticamente a resistência do concreto.

Li resolveu essa deficiência tratando o biocarvão nas águas residuais da produção de cimento. Isso permitiu adicionar até 30% de biocarvão ao cimento. A pasta feita de cimento modificado com biocarvão atingiu uma resistência à compressão comparável à do cimento comum - cerca de 4.000 libras por polegada quadrada - após 28 dias de cura.

A água cáustica descartada da produção de cimento é um resíduo problemático por ser muito alcalina. Contudo, ela também serve como uma valiosa fonte de cálcio. Os pesquisadores usaram o cálcio para induzir a formação de calcita, que beneficia o biocarvão e, por decorrência, o concreto que incorpore esse carvão.

Sequestro de carbono

A sinergia entre as águas residuais altamente alcalinas, que contêm muito cálcio, e o biocarvão altamente poroso, fez com que o carbonato de cálcio precipitasse sobre o biocarvão, fortalecendo-o e permitindo a captura de dióxido de carbono do ar.

Segundo estimativas da equipe, um concreto feito desse material continuará sequestrando dióxido de carbono durante toda a vida útil, normalmente 30 anos em pavimentos ou 75 anos em pontes.

Para comercializar essa tecnologia, os pesquisadores estão agora fazendo mais testes e coletando dados para uma variedade de casos de uso. Eles também estão buscando parceiros no setor de construção para aumentar a produção para demonstrações de campo e licenciar a tecnologia.

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