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A equipe do Instituto Politécnico de Worcester desenvolveu uma tecnologia revolucionária capaz de substituir o concreto convencional, utilizando uma enzima encontrada no corpo humano para transformar dióxido de carbono em estruturas sólidas altamente resistentes, reduzindo drasticamente o tempo de cura para apenas algumas horas e oferecendo uma solução viável para diminuir as emissões globais da construção civil.
Pesquisadores dos EUA criam Material Estrutural Enzimático com resistência de 25,8 MPa e cura em horas para substituir concreto convencional emitindo 330 kg de carbono
Pesquisadores do Instituto Politécnico de Worcester desenvolveram o Material Estrutural Enzimático, uma alternativa de carbono negativo ao concreto que transforma CO2 em ativo estrutural sólido, oferecendo cura rápida e resistência superior na construção.
Desenvolvimento e eficiência do novo material
Pesquisadores dos EUA criaram o Material Estrutural Enzimático (ESM) como uma alternativa ecológica ao concreto. O material transforma dióxido de carbono em um ativo estrutural sólido com emissão negativa de carbono.
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A equipe liderada por Nima Rahbar, do Instituto Politécnico de Worcester, projetou o ESM para substituir materiais tradicionais. Ele pode ser utilizado efetivamente em aplicações comuns, como tijolos de parede e lajes.
O concreto convencional leva cerca de 28 dias para curar totalmente em sua forma final. Em contraste, o ESM pode ser moldado e finalizado em estruturas sólidas em questão de horas.
Rahbar afirma que a equipe desenvolveu uma alternativa prática e escalável para o setor. O material não apenas reduz as emissões existentes, mas também captura carbono ativamente durante seu processo produtivo.
Especificações técnicas e desempenho estrutural
O ESM apresenta uma resistência média à compressão de 25,8 MPa em testes realizados. Esse valor supera com folga os requisitos mínimos estabelecidos para o concreto estrutural utilizado na construção civil moderna.
A produção tradicional de concreto emite aproximadamente 330 kg de carbono por metro cúbico fabricado. O novo material enzimático inverte essa lógica e sequestra 6,1 kg de carbono no mesmo volume produzido.
O material permanece estável e durável mesmo quando exposto diretamente à água por longos períodos. Essa característica o torna uma alternativa viável e de longa duração para infraestruturas reais e exigentes.
O concreto convencional exige calor intenso e queima de combustíveis fósseis em fornos gigantescos. O ESM é criado em condições amenas, o que reduz significativamente os custos de energia e mão de obra.
O processo químico da enzima biológica
O ingrediente central do ESM é a anidrase carbônica, uma enzima encontrada em glóbulos vermelhos humanos. No corpo, ela auxilia na exalação do dióxido de carbono e na conversão de água.
Essa enzima acelera a reação entre a água e o dióxido de carbono em ambiente laboratorial. O processo gera rapidamente ácido carbônico que desencadeia a formação de cristais sólidos de clacita.
Esses cristais atuam como uma cola mineral natural na matriz estrutural de areia e carbono. O resultado é a criação de um material durável e semelhante à rocha encontrada na natureza.
O método imita a forma biológica como a natureza constrói conchas e recifes no oceano. O processo aprisiona efetivamente os gases de efeito estufa dentro de um bloco de construção sólido.
Impacto ambiental e perspectivas futuras
O concreto é o material artificial mais utilizado na Terra atualmente pela indústria da construção. Sua produção global é responsável por expressivos 8% das emissões totais de CO2 registradas no planeta.
A indústria global de cimento ocuparia o terceiro lugar em emissões se fosse uma nação. Ela ficaria logo atrás apenas das duas maiores economias do mundo, os EUA e a China.
Os pesquisadores buscam ampliar a produção e aprimorar a resistência para arranha-céus de grande porte. O caminho até a comercialização em lojas de ferragens locais ainda é considerado longo pela equipe.
O trabalho futuro focará na melhoria das propriedades mecânicas e na eficiência ecológica do produto. O desenvolvimento contínuo poderá viabilizar aplicações estruturais reforçadas, mantendo as emissões de CO2 sempre reduzidas.
Os resultados completos do estudo sobre o Material Estrutural Enzimático foram publicados na revista Matter. O artigo detalha as propriedades mecânicas, a produção em larga escala e a durabilidade do material.
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