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Nos laboratórios, cientistas trabalham em novas soluções para enfrentar os impactos ambientais da construção civil. Uma das maiores promessas é um concreto sustentável que utiliza resíduos industriais, como cinzas e escória, reduzindo emissões de CO₂ e aumentando a resistência do material.
O concreto é o segundo material mais consumido no planeta, ficando atrás apenas da água. Sua presença está em estradas, pontes, prédios e praticamente em toda infraestrutura urbana.
Mas existe um problema: a produção de cimento, ingrediente central do concreto, responde por cerca de 8% das emissões globais de CO₂.
Além disso, a extração de areia e brita causa degradação ambiental em larga escala.
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Diante desse cenário, pesquisadores de todo o mundo vêm buscando alternativas para substituir parte desses materiais por opções mais sustentáveis, sem perder desempenho técnico.
O peso ambiental do concreto tradicional
A fabricação do cimento Portland, base da construção moderna, libera em média uma tonelada de CO₂ para cada tonelada produzida.
Isso acontece porque metade das emissões vem da decomposição do calcário nos fornos e a outra parte da queima de combustíveis fósseis necessários para atingir altas temperaturas.
Some-se a isso a enorme quantidade de areia e pedra britada consumidas, e o resultado é um setor que consome recursos naturais em escala preocupante.
Estudos apontam que a construção civil é responsável por quase 40% das emissões ligadas à energia no mundo.
Isso pressiona governos, empresas e universidades a repensarem os ingredientes básicos do concreto e a investir em materiais com menor impacto ambiental.
Substitutos para o cimento Portland
Uma das principais frentes de pesquisa é reduzir o uso do clínquer, componente mais poluente do cimento.
Para isso, entram em cena os chamados materiais cimentícios suplementares, ou SCMs, quase sempre resíduos industriais ou agrícolas que possuem propriedades pozolânicas ou hidráulicas.
Cinzas volantes
As cinzas resultantes da queima de carvão em usinas termelétricas já são usadas há décadas em concretos.
Elas podem substituir de 20% a 30% do cimento, melhorando a durabilidade e reduzindo a permeabilidade.
O calor de hidratação também cai, o que é útil em barragens e grandes blocos de concreto.
O desafio está na disponibilidade futura: à medida que países abandonam o carvão, a oferta desse resíduo tende a diminuir.
Escória de alto-forno
Subproduto da indústria siderúrgica, a escória granulada de alto-forno já é usada em cimentos no Brasil e na Europa.
Pode compor até 70% da mistura, aumentando a durabilidade em ambientes agressivos e reduzindo emissões de CO₂.
Cada tonelada usada representa quase 800 quilos de carbono evitados. O desafio é a moagem e a logística, já que depende da proximidade com indústrias de aço.
Argilas calcinadas e o cimento LC³
Pesquisas internacionais, envolvendo países como Suíça, Cuba e Índia, desenvolveram o LC³, cimento que combina calcário em pó e argila calcinada.
Ele reduz em até 40% as emissões, mantendo desempenho similar ao cimento convencional.
O processo também requer temperaturas mais baixas, economizando energia.
Geopolímeros e tecnologias carbono-neutras
Outra linha de pesquisa busca ir além das substituições parciais. Os geopolímeros, ativados com soluções alcalinas a partir de cinzas ou escórias, dispensam o clínquer e podem reduzir emissões em até 80%.
Mais recentemente, o projeto Seratech, desenvolvido em Londres, mostrou a possibilidade de usar CO₂ capturado de chaminés para criar um substituto de cimento, chegando a um concreto carbono-neutro.
Resíduos agrícolas
Um estudo apresentado no Congresso Brasileiro de Patologia das Construções (CBPAT 2020) analisou o potencial de uso da cinza de casca de arroz (CCA) e da sílica de casca de arroz (SCA) como substitutos parciais do cimento.
Os resultados mostram que esses resíduos agrícolas podem reforçar o concreto e, ao mesmo tempo, reduzir o impacto ambiental do setor.
Por que a casca de arroz?
O arroz é um dos cereais mais produzidos no Brasil e no mundo. O beneficiamento do grão gera grandes volumes de casca, que normalmente são queimados para geração de energia.
Essa queima origina a cinza de casca de arroz, material que costuma ter como destino os aterros sanitários.
Entretanto, essa cinza contém alto teor de sílica (SiO₂), componente que pode atuar como material pozolânico — ou seja, capaz de reagir com hidróxido de cálcio presente no cimento e formar compostos resistentes (Mehta e Monteiro, 2008).
Em condições de queima controlada, obtém-se a sílica de casca de arroz, com mais de 95% de sílica amorfa (Pouey, 2006), ainda mais reativa e valiosa para aplicação em concretos.
Como foi feito o estudo
A pesquisa foi conduzida por especialistas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) e da Universidade de Brasília (UnB).
Agregados alternativos
O concreto é formado em grande parte por agregados – areia e brita. A substituição desses materiais também é alvo de estudos.
Agregados reciclados
O reaproveitamento de resíduos de construção e demolição, triturados e usados novamente, já mostrou bons resultados. Embora esses agregados sejam mais porosos, a combinação com cinzas ou escórias ajuda a compensar.
Na Suíça, pesquisadores produziram concreto estrutural com 90% de agregados reciclados. No Reino Unido e na Índia, estudos chegaram a resistências acima de 50 MPa usando entulho e areia de plástico.
Resíduos cerâmicos
Telhas e tijolos quebrados, quando moídos, podem atuar como agregados ou até como adição pozolânica. O desempenho é adequado principalmente em concretos não estruturais ou de vedação.
Pó de pedra
Subproduto das pedreiras, o pó de britagem pode substituir a areia natural. Testes mostram resistência equivalente, com a vantagem de reduzir a pressão sobre rios e areais.
Plásticos reciclados
Garrafas PET trituradas vêm sendo incorporadas em blocos de concreto. Os ganhos estão no isolamento térmico e na leveza, embora resistências muito altas ainda sejam difíceis de alcançar. Alguns laboratórios chegaram a misturas com 30% de areia de plástico, abrindo caminho para reciclagem em larga escala.
Borracha de pneus
O concreto borracha, feito com grãos de pneus triturados, é mais flexível e absorve impactos, mas tem menor resistência. É indicado para calçadas, barreiras de som e pavimentos leves.
Fibras naturais como reforço
O uso de fibras melhora a tenacidade e reduz fissuras. Pesquisadores têm estudado fibras vegetais como sisal, coco e juta.
No Brasil, concretos com fibras de sisal mostraram desempenho comparável ao de fibras sintéticas.
O desafio é a durabilidade, já que o pH do concreto degrada as fibras com o tempo. Para contornar, estudos usam tratamentos químicos ou reduzem a alcalinidade da matriz com pozolanas.
Fibras recicladas de aço, obtidas de pneus, e fibras poliméricas de plástico reciclado também vêm sendo exploradas, ampliando o aproveitamento de resíduos.
Exemplos práticos
Muitas soluções já saíram do laboratório e chegaram a obras reais. Cimentos com cinza volante e escória são usados amplamente em hidrelétricas, arranha-céus e fundações.
Na Europa, prédios como o “One Angel Square”, em Manchester, apostaram em concreto de baixo carbono como parte de estratégias de sustentabilidade.
Blocos, pavers e pré-fabricados com cinza, plástico e CO₂ mineralizado começam a ser produzidos em escala industrial em alguns países.
Estradas com base de agregado reciclado são realidade em municípios europeus e americanos.
Desafios econômicos e normativos
Apesar do avanço, ainda há barreiras para a adoção em larga escala. O custo de alguns cimentos verdes chega a ser o dobro do tradicional, pois a produção ainda não atingiu escala suficiente.
Normas de construção também tendem a ser conservadoras, limitando o uso de materiais alternativos por falta de histórico de longo prazo.
Além disso, a qualidade de resíduos varia muito, exigindo padronização e controle rigoroso.
Mesmo assim, governos e empresas começam a exigir certificados ambientais e declarações de impacto dos materiais usados, pressionando por soluções mais limpas.
Perspectivas para o futuro
Com a construção civil respondendo por grande parte das emissões globais, a pressão para reduzir o impacto do concreto é crescente.
As pesquisas mostram que é possível produzir concretos mais sustentáveis sem abrir mão de resistência e durabilidade.
A tendência é combinar diferentes estratégias: substituição de cimento por cinzas e escórias, uso de agregados reciclados e adição de fibras naturais.
O futuro pode trazer ainda concretos carbono-neutros, capazes de capturar CO₂ em sua produção. Para isso, será preciso investimento em escala industrial, revisão de normas e aceitação por parte do mercado.
O que antes era visto como uma curiosidade acadêmica já se mostra um caminho concreto para reduzir a pegada de carbono da construção.
O desafio está em transformar estudos e protótipos em soluções acessíveis, aplicáveis em obras de todos os tamanhos, em qualquer lugar do mundo.
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