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Pesquisadores da UFC desenvolvem novo tipo de cimento, mais sustentável, a partir de resíduos de siderúrgica

A invenção é a 44ª carta patente da Universidade. O novo produto pode ser uma alternativa mais ecológica ao uso do cimento Portland, padrão do mercado

A produção de cimento no mundo avançou muito rapidamente nas últimas décadas, transformando-se na terceira maior fonte de emissões de gás carbônico pelo ser humano, atrás apenas da queima de combustíveis fósseis e do uso inadequado da terra, como com queimadas, por exemplo. Estimativas recentes apontam que cada tonelada do material libera 0,89 tonelada de gás carbônico, o que faz com que esse segmento seja responsável por 5% a 8% das emissões de dióxido de carbono no mundo.

Os números colocam um enorme desafio para a indústria da construção civil, que precisa buscar novas tecnologias para produzir menos impacto ambiental do que o modelo tradicional provoca.

Nos laboratórios do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Materiais (PPGECM) da Universidade Federal do Ceará, a pesquisadora Heloina Nogueira da Costa utilizou resíduos da siderúrgica e da termelétrica presentes no Complexo do Pecém para desenvolver um novo cimento álcali-ativado durante sua pesquisa de doutorado. Esse tipo de cimento é um ligante com propriedades semelhantes ao cimento Portland, mas cuja produção reduz significativamente a geração de gás carbônico.

O trabalho foi orientado pelos professores Ricardo Emílio Nogueira e Eduardo Cabral no PPGECM. O produto rendeu mais uma patente para a UFC, sua 44ª até o momento. Somente neste ano, foram 12 inventos e inovações patenteados pela Universidade. A pesquisadora é coordenadora do Laboratório de Materiais de Construção e professora do Campus de Crateús, e nessa patente atuou em parceria com o Laboratório de Materiais de Construção Civil do Campus do Pici Prof. Prisco Bezerra.

No caso da UFC, a pesquisadora trabalhou com a combinação de dois resíduos dessas empresas: a escória BOF (um subproduto do processo de fundição de minérios para purificar metais em fornos a oxigênio) e as cinzas (tanto a volante como a pesada). A eles, a pesquisadora associou o silicato e o hidróxido de sódio.

O descarte da escória, por exemplo, é considerado um problema para a siderurgia na sua relação com as comunidades vizinhas. Para cada tonelada de aço, são gerados 150 quilos desse resíduo, que vem sendo utilizado como base para os terrenos que vão receber pavimentação ou como elemento agregado ao concreto. Mais recentemente, a ideia de usá-lo na produção de cimento passou a ser vista como alternativa de maior valor agregado.

TESTES E PRODUTOS

“Foram vários testes de composição com formulações diferentes com esses materiais, variando os percentuais de cada material, de cada ativador, até encontrar o melhor desempenho”, lembra a Profª Heloina. “Com os quatro componentes principais, podemos variar as propriedades do cimento, no que trata de resistência mecânica. Se formularmos com composições diferentes, conseguimos adequar uma resistência para cada tipo de aplicação”, completou.

Assim é que o material pode tanto ser usado para desenvolver produtos que exijam menores resistências mecânicas, argamassa, por exemplo, como para aqueles que demandem altas resistências, como o concreto. A partir dessa constatação, o novo cimento transformou-se na matéria-prima para produtos pré-moldados para a construção civil. Entre as aplicações estão blocos vazados, como cobogós, blocos de vedação ou ainda blocos estruturais, de concreto.

Qual então a vantagem sobre o que já existe hoje? “Nossa diferença é realmente o apelo sustentável e ambiental. A gente consegue agregar valor a esse material (resíduos) para produzir o cimento que vai dar origem a esses produtos”, explica a pesquisadora.

SUSTENTABILIDADE

Cimentos do tipo álcali-ativado já são usados em alguns países da Ásia, Europa e América, mas de forma limitada. Eles ainda precisam vencer barreiras como análise do tempo de vida útil, preço e regulamentação de sua produção para se popularizar no mercado da construção. Por outro lado, são uma alternativa ao reúso de materiais e chegam a reduzir a emissão de carbono em até 80%.

No caso do cimento desenvolvido pelos pesquisadores da UFC, a avaliação econômica ainda será realizada, mas já se sabe que seu grande trunfo é a sustentabilidade. “Já vemos na construção civil as empresas em busca de certificação ambiental. Elas estão dispostas a pagar um pouco mais caro para obter um produto com menos impacto ambiental”, diz a Profª Heloina.

Fonte: Profª Heloina da Costa – e-mail: heloina@crateus.ufc.br

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Erick Guimarães 11 de julho de 2023

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