4 maneiras de descarbonizar a indústria do concreto
As emissões dobraram nas últimas duas décadas e a demanda vem aumentando. Microalgas e captura de carbono podem ajudar a reduzi-las
Os humanos produzem mais concreto do que qualquer outro material do planeta. O concreto é, literalmente, a base da civilização moderna – e por boas razões. Ele é forte, durável, acessível e está disponível em quase todas as comunidades do mundo.
No entanto, a indústria global de concreto esconde um pequeno segredo desagradável: ela sozinha é responsável por mais de 8% das emissões globais de dióxido de carbono – mais de três vezes as emissões associadas à aviação. Essas emissões dobraram nas últimas duas décadas, conforme as cidades asiáticas cresceram, e a demanda continua a se expandir a um ritmo sem precedentes.
Essa é também uma das indústrias mais difíceis de descarbonizar, em parte porque os fabricantes são tipicamente hiperlocais e operam com margens pequenas, deixando pouco para investir em tecnologias que possam reduzir as emissões.
No entanto, difícil não significa necessariamente impossível.
Arquitetos, engenheiros, cientistas e fabricantes de cimento e concreto em todo o mundo estão investigando e testando várias novas estratégias e tecnologias que podem reduzir significativamente a pegada de carbono do cimento e do concreto.
A seguir, destacamos algumas delas, incluindo uma em que minha equipe da Universidade do Colorado está trabalhando: descobrir maneiras de usar microalgas totalmente naturais para resolver o maior problema de emissões do concreto – o cimento.
NÃO PRECISA SER 100% CIMENTO
O principal culpado pelo impacto climático do concreto é a produção de cimento Portland – o pó utilizado para fazer concreto.
O cimento é feito pelo aquecimento de calcário, rico em carbonato de cálcio, a mais de 1,4 mil graus Celsius. O carbonato de cálcio se decompõe em óxido de cálcio, ou cal viva, e dióxido de carbono – um gás de efeito estufa que aquece o clima.
Essa reação química, que a Portland Cement Association chama de “fato químico da vida”, é responsável por cerca de 60% das emissões relacionadas ao cimento. O restante vem da energia para aquecer o forno.
A indústria de concreto é responsável por três vezes mais que o total das emissões atribuídas à aviação.
Uma das estratégias de curto prazo mais promissoras para reduzir a pegada de carbono do concreto utiliza materiais como cinzas volantes de usinas de carvão, restos da produção de ferro e argila calcinada para substituir parte do cimento Portland em misturas de concreto. Estes são conhecidos como materiais cimentícios suplementares.
Outro método, que usa pequenas quantidades de calcário moído para substituir parte do cimento, já está se tornando uma prática recomendada. Com 5% a 15% de calcário moído substituindo o cimento, o PLC pode reduzir as emissões aproximadamente na mesma quantidade.
Muitos pesquisadores estão agora defendendo a adoção de cimento de argila calcinada de calcário, que contém cerca de 55% de cimento Portland, 15% de calcário moído e 30% de argila calcinada. Essa medida poderia reduzir as emissões em mais de 45%.
ELETRIFICAÇÃO E CAPTURA DE CARBONO
As fábricas de cimento também começaram a testar tecnologias de captura de carbono e fornos elétricos para reduzir as emissões. Mas a captura de carbono é cara, e dimensionar a tecnologia para atender à demanda da indústria de cimento e concreto não é tarefa fácil.
A eletrificação do forno enfrenta as mesmas barreiras. Novas tecnologias e grandes investimentos de capital são necessários para eletrificar um dos processos mais intensivos em energia do mundo.
No entanto, a promessa de zero emissões relacionadas à combustão é atraente o suficiente para alguns empreendedores e empresas de cimento, que estão correndo para encontrar soluções que sejam tecnologica e economicamente viáveis em grande escala.
UMA ESPERANÇA NAS ALGAS
Outra estratégia é produzir materiais funcionalmente equivalentes que não contenham nenhum tipo de cimento Portland.
Materiais como escória ativada por álcali ou concreto de cimento de cinzas volantes são produzidos combinando resíduos industriais, cinzas volantes ou ambos com uma base muito forte. Esses materiais demonstraram reduzir as emissões de carbono em 90% ou mais e podem atender aos critérios de escala e custo, mas ainda enfrentam desafios técnicos e regulatórios.
Alguns exemplos de produtos de concreto de baixo carbono e sem cimento Portland que ganharam força no mercado incluem blocos de terra comprimida e produtos de biocimento pré-fabricados – incluindo aqueles produzidos com microalgas fotossintéticas e biomineralizantes.
Minha equipe da Universidade do Colorado em Boulder e eu estamos analisando o uso de calcário derivado de algas para a produção de cimento Portland, o que poderia ajudar a eliminar 60% das emissões associadas à fabricação de cimento. Essa tecnologia é atraente porque poder ser acoplada automaticamente na produção de cimento convencional.
USANDO CONCRETO PARA BLOQUEAR EMISSÕES
Os engenheiros também estão experimentando a injeção de dióxido de carbono capturado no concreto, bem como o uso de agregados feitos de dióxido de carbono no lugar de cascalho ou areia que são misturados ao concreto.
Trata-se de uma ideia empolgante, mas até agora a injeção produziu reduções limitadas de dióxido de carbono, e a produção de agregados que armazenam dióxido de carbono ainda precisa aumentar.
Em última análise, só o tempo dirá quando essas e outras tecnologias cumprirão sua promessa.
