Cimento criado na USP libera 40% menos gás carbônico na atmosfera
Cientistas alteram a fórmula do cimento para torná-lo mais sustentável. Tecnologia ainda não tem data para chegar à indústria
Construir custa caro – tanto para o proprietário quanto para o meio ambiente. Só a indústria de cimento produz 5% de todo o gás carbônico emitido pelo homem. E, para piorar, espera-se que até 2050, o consumo de cimento no planeta dobre. Para responder a esse problema, engenheiros da Universidade de São Paulo produziram em laboratório um cimento que emite menos gás carbônico na atmosfera durante sua fabricação.No Brasil, cada tonelada de cimento produzida lança na atmosfera 610 kg de gás carbônico; com a tecnologia nova, essa taxa cairia para 360 kg. Outra boa notícia: o novo cimento pode ser fabricado de modo a ter a mesma resistência e aparência do material atual. O cimento foi produzido no no Departamento de Engenharia Civil da Escola Politécnica da USP. A pesquisa durou 20 anos, envolveu 12 engenheiros e é coordenada pelos professores Rafael Pileggi e Vanderley John.
Menos clínquer, mais calcário
Para o cimento tornar-se mais sustentável, os engenheiros mudaram as proporções dos materiais na fórmula e criaram um novo jeito de produzi-lo. Quase um quinto do cimento hoje é composto por argila e outros enchimentos, como, por exemplo, calcário moído. Os outros 80% são formados pelo clínquer, uma mistura de rochas calcárias e argilas que reage com a água e torna o cimento colante.
Produzir o clínquer exige “assar” calcário e argila a 1450 ºC em fornos gigantescos. Quando é aquecido, mais da metade do calcário se transforma em gás carbônico. E para piorar, os combustíveis queimados também transformam-se em gases poluentes. Por isso, estima-se que produzir uma tonelada de clínquer libere na atmosfera entre 800 kg e 1 tonelada de gás carbônico.
O cimento produzido pelos engenheiros da USP diminui a proporção de clínquer na mistura tradicional de cimento. A melhor fórmula que os cientistas obtiveram até agora tem mais ou menos 70% de calcário moído e 30% de clínquer.
Mas isso não torna o cimento menos colante e o concreto fabricado com ele, mais fraco? Não, explica o professor Rafael Pileggi. Boa parte do clínquer do cimento comum só cumpre o papel de preencher espaços na mistura. No cimento produzido na USP, esses espaços serão preenchidos pelo calcário moído.
Um dos problemas dos engenheiros foi descobrir quais as características ideais do grão para que ele não tornasse o cimento fraco demais ou difícil de moldar. Para isso, montaram um modelo matemático capaz de prever como o cimento interagiria com grãos de diversos tamanhos. Sabendo as dimensões certas e as proporções adequadas, bastou moer o calcário adequadamente e depois misturar ao clínquer e outros componentes do cimento. Além disso, a fórmula também ganhou aditivos orgânicos, para que o material precise de menos água na hora de fazer a massa.
Do laboratório para a prateleira
Ainda há vários desafios para que cimentos com a nova fórmula cheguem às prateleiras. O principal é conseguir moer enormes quantidades de calcário no tamanho certo – para se ter ideia, atualmente a indústria de cimento produz 3,6 bi de toneladas do produto por ano. Uma solução para isso pode ser adaptar os moinhos usados em outras indústrias, como a química.
Outro desafio é garantir a qualidade da matéria-prima, já que as fábricas não costumam monitorar com cuidado o calcário que usam para fabricar cimento. “As cimenteiras não conseguem ter certeza da quantidade de água no material, o tamanho dos grãos ou sua proporção na mistura”, explica Markus Rebman, doutorando do laboratório.
Os pesquisadores não esperam que a indústria cimentícias aposente seus fornos de clínquer e troque-os por moinhos de calcário. Segundo os cientistas, é mais provável que o novo jeito de fazer seja utilizado para suprir o crescimento da demanda de cimento do mundo nas próximas décadas.
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