Rumo a um cimento mais ecológico

O concreto é o material mais utilizado na Terra, perdendo apenas para a água. Estima-se que, em escala global, utilizemos mais de 25 bilhões de toneladas de concreto novo anualmente — mais de três toneladas de concreto por pessoa. À medida que a China, a Índia e outros países continuam a se industrializar, o uso global de concreto só tende a crescer.

Por que isso importa?

Como a fabricação de cimento, o principal ingrediente do concreto, é responsável por 5% do dióxido de carbono (COXNUMX) global₂) emissões atribuídas à atividade humana, que podem ser um fator que contribui para as mudanças climáticas globais.

O dióxido de carbono é emitido em vários pontos do processo de fabricação do cimento. Primeiro, há a energia consumida para extrair o calcário, um componente primário do cimento, e levá-lo à fábrica de cimento.

Uma vez na usina, o calcário é misturado com água e outros materiais e então submetido a um processo químico chamado "calcinação". Esse processo requer a queima do calcário e de outros ingredientes a uma temperatura extremamente alta, aproximadamente 2700 graus Fahrenheit (1400 graus Celsius).

A calcinação produz CO direto e indireto₂ emissões. O Relatório da Iniciativa de Sustentabilidade do Cimento estima que 60% das emissões de CO₂ As emissões da fábrica de cimento são devidas diretamente à reação química desencadeada pelo próprio processo de calcinação. Os outros 40% provêm de emissões indiretas associadas a esse processo — o CO₂ liberado pelos combustíveis fósseis necessários para acionar os fornos e produzir o calor necessário.

Como o concreto continua sendo um componente central em projetos de construção ao redor do mundo, a busca é por uma maneira de torná-lo um material mais ecológico.

Opções crescentes para reduzir a pegada de carbono do cimento

Com impacto significativo, surgem oportunidades significativas. Como a fabricação de cimento é um grande contribuinte para as emissões globais de CO₂ emissões, mudanças benéficas no processo de fabricação poderiam reduzir essas emissões consideravelmente.

Existem três pontos-chave de oportunidade para reduzir as emissões de CO₂ emissões:

1. Reduzir as emissões indiretas diminuindo os combustíveis fósseis necessários para acionar os fornos que processam as misturas de calcário.
2. Reduzir as emissões diretas do processo de calcinação, geralmente reduzindo a quantidade de calcário necessária ou revisando a receita da mistura que passa pela calcinação.
3. Use abordagens de captura e armazenamento de carbono (CSS) para capturar o CO₂ que é emitido, direta ou indiretamente, pelo processo de fabricação do cimento.

Empresas comerciais e instituições acadêmicas têm desenvolvido maneiras criativas de reduzir a pegada de carbono do cimento. Elas buscam novas ideias tanto na natureza quanto na antiguidade. Aqui estão algumas das mais promissoras:

• Calera, uma empresa da Califórnia, busca assumir o CO₂ emitidos por outras indústrias e transformar essas emissões em matéria-prima para concreto, substituindo assim o calcário. Este processo, inspirado na forma como a natureza cria recifes de coral, filtra o CO2 coletado₂ emissões através da água do mar. O resultado é um material calcário que pode ser usado como ingrediente de concreto e que não requer o calor extremo do calcário para processamento.
  
• Cimento Greenstone: Pesquisadores da Universidade Drexel descobriram que partes das antigas pirâmides do Egito eram feitas de concreto, em vez de esculpidas em pedra sólida. Entusiasmados com a longevidade das pirâmides, os pesquisadores buscaram maneiras de tornar um material tão durável mais ecológico. Começaram combinando materiais recicláveis ​​– principalmente resíduos industriais – com menores quantidades de calcário. Em seguida, adicionaram uma pequena quantidade de produto químico alcalino à mistura modificada, usando um processo que requer muito pouco calor. A estimativa é que esse cimento ativado por álcali emita 97% menos COXNUMX.₂ do que o cimento Portland tradicional.
• Pesquisa do MIT: Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts não alteraram nenhum ingrediente na receita do cimento como forma de reduzir o CO direto₂ Em vez disso, eles ajustaram a proporção dos ingredientes. O padrão da indústria para a criação de um cimento forte e estável tem sido uma proporção de cálcio para sílica de 1:7. Questionando a necessidade desse padrão, os pesquisadores realizaram testes e concluíram que uma proporção de 1:5 não só produziu um cimento mais forte, como também estimou que pode reduzir as emissões de COXNUMX.₂ emissões do processo de fabricação em até 60%.
  
• Ferrock™: Desenvolvido na Universidade do Arizona, este é um substituto para o cimento Portland. Este novo tipo de "cimento" é feito de pó de aço, um resíduo industrial. O processo de conversão do pó de aço em um ingrediente aglutinante que pode substituir o cimento no concreto, na verdade, requer altas quantidades de CO₂. Como tal, o processo de fabricação do Ferrock™ absorve CO₂ em vez de emiti-lo.

Essas opções podem realmente substituir o cimento tradicional?

Uma coisa é descobrir maneiras de alterar a composição dos ingredientes do cimento para reduzir sua pegada de carbono. Mas é igualmente importante perguntar: essas mudanças no cimento impactam positivamente as características do concreto resultante?

Até o momento, as respostas têm sido surpreendentemente positivas, criando o que parece ser uma situação vantajosa para todos. Pesquisadores em empresas e universidades têm realizado testes de resistência e durabilidade e constatado que seus novos produtos produzem um concreto que atende ou excede as características de resistência e durabilidade do concreto feito com o consagrado cimento Portland.

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Não importa a rapidez com que os agentes da indústria de cimento levem a sociedade a adotar um cimento mais ecológico, podemos esperar que algumas coisas permaneçam as mesmas. O processo de cura do concreto (ou seja, a reação química que ocorre quando a mistura de cimento e água endurece, formando o concreto) ainda é o que define as propriedades de durabilidade do concreto.

Além disso, mesmo que novas misturas experimentais de concreto possam um dia sugerir o uso de novos métodos de teste de umidade do concreto, a necessidade do instalador de pisos por uma imagem precisa da condição de umidade da laje permanecerá inalterada. Informações sobre a condição de umidade serão sempre extremamente importantes para decidir se uma laje de concreto está pronta para o piso acabado.

Pesquisas atuais mostram claramente que o teste de umidade do concreto mais confiável usa uma sonda de umidade relativa (UR) in-situ, como as encontradas no Medidores Wagner Rapid RH^® kitsO uso de outros testes de umidade pode representar um risco indevido de falha grave no piso. Lembre-se sempre: fazer certo da primeira vez não só faz sentido econômico, como também ecológico!

Jason Spangler

Jason tem mais de 20 anos de experiência em vendas e gestão de vendas em diversos setores e lançou com sucesso uma variedade de produtos no mercado, incluindo os testes originais de umidade para concreto Rapid RH®. Atualmente, ele trabalha na Wagner Meters como gerente de vendas de produtos Rapid RH®.

Última atualização em 6 de dezembro de 2021