Uma equipa de investigadores na Austrália descobriu que borra de café carbonizada pode aumentar a resistência do betão em até 30%. A proposta é simples e engenhosa: transformar um resíduo orgânico abundante num aditivo capaz de melhorar um material essencial à construção.
Um único ingrediente para vários desafios ambientais
Todos os anos, o planeta gera cerca de 10 mil milhões de quilogramas de resíduos de café, e grande parte desse volume acaba em aterro.
Quando a investigação foi divulgada, em 2023, o engenheiro Rajeev Roychand, da Universidade RMIT, sublinhou que a eliminação de resíduos orgânicos é um problema ambiental, porque liberta grandes quantidades de gases com efeito de estufa, incluindo metano e dióxido de carbono, que contribuem para as alterações climáticas.
Construção em alta, betão em alta - e mais pressão sobre recursos
Com o crescimento do mercado da construção a nível global, a procura por betão, um material intensivo em recursos, continua a aumentar - e com ela surgem novos impactos ambientais.
Segundo o engenheiro Jie Li, também da RMIT, a extração contínua de areia natural para responder às necessidades da indústria (frequentemente retirada de leitos e margens de rios) tem consequências ambientais significativas. O investigador aponta ainda para dificuldades críticas e duradouras em manter um fornecimento sustentável de areia devido ao caráter finito do recurso e aos efeitos da mineração de areia.
Numa lógica de economia circular, acrescenta, seria possível desviar resíduos orgânicos do aterro e, ao mesmo tempo, preservar melhor recursos naturais como a areia.
Porque a borra de café não pode ser misturada diretamente no betão
Apesar de ser um resíduo fácil de obter, a borra de café não pode ser incorporada diretamente no betão: ao longo do tempo, liberta compostos químicos que enfraquecem a resistência do material.
A solução encontrada foi tratar o resíduo antes de o usar.
Pirólise e biochar: como a equipa transformou resíduos de café num reforço para o cimento
Utilizando baixos níveis de energia, a equipa aqueceu os resíduos de café a mais de 350 °C, sem presença de oxigénio. Este processo chama-se pirólise: decompõe as moléculas orgânicas e origina um carvão poroso, rico em carbono, conhecido como biochar.
O biochar consegue criar ligações e integrar-se na matriz do cimento, o que ajuda a melhorar o desempenho do produto final.
Os investigadores testaram também a pirólise a 500 °C, mas verificaram que as partículas de biochar obtidas dessa forma não eram tão resistentes.
Durabilidade a longo prazo ainda está a ser avaliada
A equipa alerta que ainda precisa de avaliar a durabilidade a longo prazo do seu produto de cimento.
Entre os próximos passos, estão ensaios para perceber como o híbrido café–cimento reage a: - ciclos de congelação e descongelação; - absorção de água; - abrasão; - e vários outros tipos de esforços e condições de desgaste.
Outros resíduos orgânicos também estão a ser estudados
Além do café, os investigadores estão a desenvolver biochars a partir de outras fontes de resíduos orgânicos, incluindo: - madeira; - resíduos alimentares; - resíduos agrícolas.
Betão, biochar e economia circular: aplicação prática e impacto no sistema de resíduos
Se a tecnologia for escalada com sucesso, a incorporação de biochar em betão pode reduzir a pressão sobre aterros e contribuir para uma gestão de resíduos mais eficiente. Em países com elevado consumo de café - e com redes urbanas densas - este tipo de solução pode facilitar parcerias entre cafetarias, operadores de recolha e centrais de produção de materiais de construção, encurtando distâncias e diminuindo emissões associadas ao transporte.
Para chegar ao mercado, será igualmente importante enquadrar o material em critérios de qualidade e segurança, garantindo rastreabilidade do resíduo, estabilidade do biochar e compatibilidade com requisitos técnicos de desempenho do betão em obra.
Uma motivação de sustentabilidade com raízes culturais
Para a engenheira Shannon Kilmartin-Lynch, da RMIT, estes resultados - embora ainda numa fase inicial - mostram um caminho inovador para reduzir de forma significativa a quantidade de resíduos orgânicos que vai para aterro.
A investigadora explica ainda que a inspiração do seu trabalho, numa perspetiva indígena, passa por “Cuidar da Terra”, assegurando um ciclo de vida sustentável para todos os materiais e evitando o envio de resíduos para aterro, de modo a minimizar o impacto ambiental.
Publicação e nota editorial
A investigação foi publicada na Revista de Produção Mais Limpa.
Uma versão anterior deste artigo foi publicada em setembro de 2023.
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