A construção civil passa por uma verdadeira revolução sustentável. Afinal, o mundo precisa reduzir impactos ambientais e promover práticas mais ecológicas. Com esse objetivo, cientistas da Universidade do Noroeste, nos EUA, desenvolveram um novo material que utiliza água do mar, gás carbônico (CO₂) e eletricidade para substituir a areia.
O processo transforma íons dissolvidos em aglomerados de minerais sólidos. Por exemplo: carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio, que podem ser usados em concreto, cimento, tinta, assim como gesso.
Esses aglomerados atuam como sumidouros de carbono. Eles armazenam mais da metade de seu peso em CO₂. A técnica também gera gás hidrogênio como subproduto, que é um combustível limpo.
Essa abordagem visa substituir a areia em materiais de construção, reduzindo a dependência de mineração. Além disso, diminui as emissões de CO₂ da indústria do cimento, responsável por 8% das emissões globais.
“Cimento, concreto, tinta e rebocos são normalmente compostos ou derivados de minerais à base de cálcio e magnésio, geralmente provenientes de agregados – o que chamamos de areia. Atualmente, ela é obtida por mineração de montanhas, leitos de rios, costas e fundo do oceano”, explica Alessandro Rotta Loria, líder do estudo.
Como o CO2 é armazenado nas estruturas?
O processo de fabricação do novo material de construção armazena CO₂ de forma eficaz. Ao injetar gás CO₂ na água do mar e aplicar uma corrente elétrica, ocorre uma reação química que transforma íons dissolvidos em minerais sólidos, como carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio.
O carbonato de cálcio age diretamente como um sumidouro de carbono, ao armazenar permanentemente CO₂ em sua estrutura. Já o hidróxido de magnésio sequestra carbono adicional ao reagir com mais CO₂. Esse material pode armazenar mais de metade do seu peso em CO₂, dependendo da composição dos minerais presentes.
Esses materiais podem ser usados como substitutos da areia em concreto e cimento, ao criar estruturas que armazenam carbono de forma eficiente sem comprometer sua resistência.
“Com uma composição de metade carbonato de cálcio e metade hidróxido de magnésio, por exemplo, 1 tonelada métrica do material tem a capacidade de armazenar mais de meia tonelada métrica de CO2”, afirma Loria.
Impactos ambientais dos materiais de construção
Os materiais de construção negativos em carbono têm um impacto ambiental significativamente positivo. A fabricação desses materiais captura CO₂, o que reduz diretamente as emissões na atmosfera, além de armazená-lo permanentemente em estruturas como concreto e cimento. Portanto, essa abordagem ajuda a combater o aquecimento global.
Esse processo também reduz a dependência da mineração de areia, que é ambientalmente prejudicial. Os materiais negativos em carbono são produzidos a partir da água do mar, da eletricidade e do CO₂, fato que elimina a necessidade de extrair minerais da terra ou do fundo do oceano. Isso preserva ecossistemas naturais e evita a degradação causada pela mineração.
E, para evitar perturbar os ecossistemas e a vida marinha, Loria ainda sugere que a indústria transfira a água do mar para reatores modulares escaláveis. A água resultante do processo seria então tratada e devolvida ao mar.
Por fim, os autores indicam que o método pode ser implementado em fábricas próximas ao litoral, aproveitando o oceano como fonte, e minimizando o impacto ambiental durante a produção. Eles preveem um ciclo sustentável onde o CO₂ é capturado diretamente nas plantas industriais e transformado em materiais úteis para a construção.
Como o gás hidrogênio pode ser utilizado?
O gás hidrogênio gerado como subproduto no processo de fabricação dos materiais negativos em carbono é um combustível limpo com várias aplicações práticas. Ele pode ser usado no transporte, ao substituir combustíveis fósseis, e, assim, reduzir as emissões de poluentes.
Além disso, como o hidrogênio possui alta eficiência energética, ele tem o potencial de ser aproveitado em sistemas de energia, como células de combustível, para gerar eletricidade de forma limpa.
Essa dualidade no processo, capturar CO₂ e produzir hidrogênio, destaca a inovação do método, pois promove tanto a mitigação de impactos ambientais quanto a criação de soluções energéticas sustentáveis.
