Parceria Brasil/Alemanha desenvolve cimento alternativo com baixa pegada de carbono

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Pesquisadores da Universidade Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) na Alemanha, em parceria com a Universidade Federal do Pará, desenvolveram uma alternativa mais ecológica ao cimento convencional.

O estudo foi publicado em agosto na revista científica Sustainable Materials and Technologies, e mostra que as emissões de dióxido de carbono (CO2) podem ser reduzidas durante a produção do cimento em até dois terços utilizando a estratégia dos pesquisadores.

A alternativa produzida foi considerada tão estável quanto o cimento Portland tradicional, e se mostra promissora na busca pela sustentabilidade das construções.

A poluente produção do cimento

Casas, fábricas, escadas, pontes, barragens – nenhuma dessas estruturas pode ser construída sem cimento.

Segundo estimativas, quase seis bilhões de toneladas de cimento foram produzidas em todo o mundo em 2020.

O cimento não é apenas um importante material de construção, mas também é responsável por cerca de 8% das emissões de CO2 de origem humana.

“O cimento Portland é tradicionalmente feito com várias matérias-primas, incluindo calcário, que são queimados para formar o chamado clínquer”, explica o professor Herbert Pöllmann do Instituto de Geociências e Geografia da MLU. “No processo, o carbonato de cálcio é convertido em óxido de cálcio, liberando grandes quantidades de dióxido de carbono.” Como o CO2 é um gás de efeito estufa, os pesquisadores vêm procurando alternativas ao cimento Portland há vários anos.

Uma solução promissora é o cimento de sulfoaluminato de cálcio, no qual uma grande parte do calcário é substituída por bauxita. No entanto, a bauxita é uma matéria-prima muito procurada na produção de alumínio e não está disponível em quantidades ilimitadas.

Junto com mineralogistas brasileiros, a equipe da MLU encontrou agora uma “alternativa para a alternativa”: eles não usam bauxita pura, mas sim um estéril: argila Belterra.

Fotografia aérea mostrando a argila de Belterra realocada na mina de bauxita de Oriximiná, baixo Amazonas. Foto de Carlos Penteado – Documentária Fotographia. Fonte: Negrão e colaboradores, 2021.

Essa camada de argila pode ter até 30 metros de espessura e cobre os depósitos de bauxita nas regiões tropicais da terra, por exemplo na bacia amazônica”, explica Pöllmann. “Contém minerais suficientes com teor de alumínio para garantir cimento de boa qualidade. Também está disponível em grandes quantidades e pode ser processado sem tratamento adicional.” Outra vantagem: a argila Belterra tem que ser removida de qualquer maneira, então não precisa ser extraída apenas para a produção de cimento.

O novo material

Mesmo que o cimento não possa ser totalmente produzido sem carbonato de cálcio, pelo menos 50 a 60 por cento do calcário pode ser substituído por argila Belterra.

Outra vantagem ambientalmente relevante do novo processo, é que a queima requer apenas 1.250 graus Celsius, 200 graus menos do que para o cimento Portland. “Nosso método não só libera menos CO2 durante a conversão química, mas também no aquecimento dos fornos rotativos”, diz Pöllmann. Ao combinar esses efeitos, as emissões de CO2 podem ser reduzidas em até dois terços durante a produção de cimento.

Em extensos testes de laboratório, os mineralogistas puderam provar que seu cimento alternativo atende a todos os requisitos de qualidade impostos ao cimento Portland tradicional.

Fontes:

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. “Scientists develop alternative cement with low carbon footprint.” ScienceDaily. ScienceDaily, 18 de agosto, 2021.

Leonardo Boiadeiro Ayres Negrão, Herbert Pöllmann, Marcondes Lima da Costa. Production of low-CO2 cements using abundant bauxite overburden “Belterra Clay”. Sustainable Materials and Technologies, 2021.

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