Fabrício Mainenti
RedatorSe o concreto não fosse um material indispensável para a construção de edifícios, não estaria sendo utilizado há milhares de anos sem ser substituído por outro. Infelizmente, ele é tão indispensável quanto poluente, já que, para obter um de seus principais ingredientes — o cimento —, é preciso aquecer calcário a temperaturas altíssimas, acima de 1.000ºC.
A realização desse processo, conhecido como calcinação, exige muita energia. E, naturalmente, sua obtenção resulta na liberação de uma enorme quantidade de dióxido de carbono na atmosfera. Diante desse problema, cientistas buscam há anos novos materiais capazes de substituir pelo menos uma parte desse cimento, sem que o concreto perca sua resistência.
Já se testou de tudo, desde cinzas de casca de arroz até fraldas e lenços descartáveis. Agora, uma equipe de cientistas da Índia descobriu que as fezes humanas também podem ser uma excelente opção. De fato, com elas, resolvem-se dois problemas de uma só vez.
Das águas residuais ao biochar
A maioria das alternativas ao cimento estudadas consiste na obtenção de biochar (biocarvão). Trata-se de um material muito rico em carbono, obtido pelo aquecimento de matéria orgânica em um ambiente com pouco oxigênio.
Não são necessárias temperaturas tão elevadas quanto as exigidas para o calcário, o que reduz o consumo de energia; além disso, como essa matéria orgânica frequentemente provém de resíduos, o processo configura uma forma de economia circular.
Neste caso, os autores do estudo recém-publicado perceberam que as águas residuais contêm grande quantidade de matéria orgânica, a qual poderia ser utilizada para produzir biochar. Por isso, coletaram lodo fecal de uma estação de tratamento em Warangal, secaram-no e o aqueceram a temperaturas entre 350ºC e 450ºC em um ambiente com baixo teor de oxigênio.
O resultado foi um biocarvão que, posteriormente, foi moído e peneirado até se transformar em um pó fino.
Três misturas possíveis
Os cientistas substituíram 5%, 10% e 15% do cimento de uma mistura de concreto por esse biochar à base de fezes. O cimento costuma ser usado para conferir resistência à mistura; por isso, era muito importante avaliar se essa propriedade seria afetada pela substituição de uma parte do material. No entanto, isso não ocorreu; curiosamente, a maior resistência inicial foi obtida com uma substituição de apenas 5%.
Mais resistente com o tempo
Outro dado curioso é que o concreto foi se tornando mais resistente à medida que secava e passava pelo processo de cura. De fato, 91 dias após o preparo, a mistura com 5% de substituição apresentou 20% a mais de resistência à compressão e 36% a mais de resistência à flexão em comparação com o concreto convencional.
Por outro lado, com uma substituição de 10%, essas melhorias subiram para 21% e 42%, respectivamente. Observa-se que a resistência inicial é melhor com 5%, mas, com o passar do tempo, o melhor resultado é alcançado com 10%.
Quanto à mistura com 15%, o material continuou apresentando melhorias ao longo do tempo, mas manteve-se abaixo das outras duas misturas, devido à formação de mais poros e fissuras.
Quase como o concreto romano
É possível que esse biocarvão feito a partir de fezes seja tão útil por dois motivos. Primeiramente, por ser muito poroso, permitindo o acúmulo de grande quantidade de água em seu interior. Em segundo lugar, devido ao seu teor de sílica.
Tanto a água quanto a sílica reagem com outros componentes do concreto, favorecendo a formação de carbonato de cálcio, o composto responsável pelo endurecimento do material.
Por isso, pode-se dizer que esse concreto se autorrepara, tal como aquele utilizado pelos romanos. Eles empregavam cal virgem, mas o resultado final é semelhante.
O concreto melhoraria com o tempo, como o dos romanos. Crédito: Anil Öztas
Há muito a pesquisar
Estes dados são muito interessantes, mas ainda há um longo caminho a percorrer. Para começar, será preciso estudar como os ciclos de congelamento e descongelamento, a salinidade e as temperaturas extremas afetam a estabilidade do concreto.
Além disso, embora esse tipo de substituição seja analisado visando à menor emissão de dióxido de carbono no meio ambiente, a pegada de carbono real do processo ainda não foi medida.
Espera-se que seja muito menor do que a da calcinação, mas ainda assim seria preciso verificar se a diferença é realmente significativa. Se for, pode ser que as casas do futuro tenham um pouquinho de fezes em suas paredes. Dito assim, soa muito mal, mas o futuro também passa por transformar o escatológico em vanguarda.
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