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Pesquisa testa ajuste simples na composição do asfalto, mostrando ganhos expressivos de flexibilidade em baixas temperaturas, maior resistência a ciclos de congelamento e degelo e potencial redução de gastos públicos com reparos recorrentes
O uso de óleos derivados de algas microscópicas no asfalto pode aumentar a durabilidade de estradas em regiões frias, reduzir custos de manutenção e cortar emissões de carbono, segundo estudo que testou desempenho mecânico, resistência à umidade e comportamento em ciclos de congelamento e degelo.
O ciclo de congelamento e degelo do inverno provoca danos recorrentes às estradas, gerando rachaduras, ondulações e buracos que comprometem a segurança viária e pressionam orçamentos municipais, especialmente em áreas onde as temperaturas caem rapidamente abaixo de zero.
Pesquisadores apontam que a solução pode estar em óleos extraídos de algas microscópicas, capazes de substituir parte do ligante à base de petróleo usado no asfalto, tornando o pavimento mais flexível, durável e com menor impacto ambiental.
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O asfalto convencional depende do betume, derivado do petróleo bruto, para unir areia e rochas. Embora permita expansão e contração térmica, o material se torna quebradiço em temperaturas muito baixas, favorecendo rachaduras que se ampliam com tráfego intenso e umidade.
Por que o asfalto falha em climas frios e como as algas atuam
Para enfrentar essa fragilidade, uma equipe liderada por Elham Fini desenvolveu um aglutinante sustentável, com textura semelhante à borracha, produzido a partir de óleo de algas microscópicas, buscando melhorar o desempenho do pavimento em baixas temperaturas.
Trabalhos anteriores já indicavam que óleos derivados de algas poderiam se comportar de forma semelhante ao betume, com vantagens mecânicas em ambientes frios, reduzindo a rigidez excessiva do asfalto durante quedas bruscas de temperatura.
“Compostos derivados de algas podem melhorar a resistência à umidade, a flexibilidade e a capacidade de autorreparação do asfalto, potencialmente prolongando a vida útil do pavimento e reduzindo os custos de manutenção”, afirma Elham Fini, líder da pesquisa.
Segundo Fini, “a longo prazo, o asfalto de algas poderá ajudar a criar estradas mais sustentáveis, resilientes e ambientalmente responsaveis”, destacando o potencial estrutural e ambiental do novo ligante testado pela equipe.
Com base nessas evidências, os pesquisadores utilizaram modelagem computacional para analisar óleos de quatro espécies de algas, avaliando a capacidade de mistura com sólidos asfálticos e o desempenho sob condições de congelamento prolongado.
Resultados laboratoriais e impacto ambiental projetado
Uma espécie apresentou desempenho superior. O óleo da microalga verde de água doce Haematococcus pluvialis mostrou maior resistência à deformação permanente sob estresse de tráfego simulado e melhor proteção contra danos causados pela umidade.
Em testes laboratoriais, amostras de asfalto enriquecido com algas foram submetidas a cargas repetidas de tráfego e a sucessivos ciclos de congelamento e descongelamento, reproduzindo condições reais de climas frios de forma controlada.
Os resultados indicaram uma melhoria de até 70% na recuperação da deformação em comparação ao asfalto com ligante convencional derivado do petróleo, apontando maior capacidade de retorno estrutural após esforços mecânicos repetidos.
Além do ganho mecânico, os pesquisadores estimam que a substituição de apenas 1% do ligante fóssil por material derivado de algas poderia reduzir as emissões líquidas de carbono do asfalto em 4,5%.
Com uma substituição aproximada de 22%, o pavimento asfáltico poderia, teoricamente, alcançar neutralidade em carbono, sem aumento significativo de custos, segundo a equipe responsável pelo desenvolvimento da tecnologia.
O financiamento do estudo foi fornecido pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos, e os resultados foram publicados na revista científica ACS Sustainable Chemistry & Engineering, consolidando os dados experimentais obtidos em laboratório.
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