Por detrás de cada torre de apartamentos, autoestrada e armazém existe um peso‑pesado climático silencioso: o betão. À medida que a procura de carros elétricos faz disparar a mineração de lítio, investigadores australianos acreditam ter encontrado uma forma de transformar o desperdício de uma indústria num “cavalo de batalha” de baixo carbono para outra.
Betão: o gigante invisível das emissões globais
O betão parece banal, mas os números estão longe de o ser. O mundo verte cerca de 30 mil milhões de toneladas por ano. Isso equivale a aproximadamente 952 toneladas por segundo, dia e noite.
O betão convencional depende do cimento Portland, um aglomerante produzido ao aquecer calcário e outros minerais em fornos gigantes. Esse processo consome grandes quantidades de combustível e liberta dióxido de carbono do próprio calcário.
O betão é responsável por cerca de 8% das emissões globais de CO₂ e por aproximadamente um terço de todos os materiais não renováveis usados na construção.
Cada nova estrada e cada novo arranha‑céus “fixam” mais emissões. Os governos estão a tentar reduzir, mas a procura de habitação, infraestruturas e centros de dados continua a aumentar. A indústria do betão está sob pressão para alterar rapidamente a sua receita, sem comprometer a resistência ou a segurança.
Uma ideia australiana: transformar resíduos do lítio em betão “verde”
Do outro lado do balanço climático, a transição energética está a alimentar um boom na mineração de lítio. Este metal macio e prateado alimenta as baterias de veículos elétricos, computadores portáteis e armazenamento em rede à escala.
Refinar minério de lítio deixa para trás um subproduto teimoso: β‑espodumena deslitificada, muitas vezes abreviada como DβS. Parece pó e rocha britada. A maior parte acaba armazenada em pilhas ou enterrada perto das minas.
Uma equipa liderada pelo Professor Aliakbar Gholampour, na Flinders University, na Austrália, colocou uma questão simples: e se este resíduo das baterias pudesse reforçar uma indústria completamente diferente?
O que é a DβS e porque importa?
A espodumena é um mineral portador de lítio. Durante o processamento, grande parte do lítio é removida, ficando a forma deslitificada. Do ponto de vista de uma empresa mineira, esse resíduo tem pouco valor.
Os investigadores descobriram que a β‑espodumena deslitificada pode atuar como um ingrediente funcional num tipo de betão de baixo carbono conhecido como betão geopolimérico.
Em vez de enviar DβS para aterros, a equipa da Flinders incorporou-a em misturas geopoliméricas, onde se comporta um pouco como um enchimento ou aditivo especializado. O objetivo: melhorar o desempenho, reduzir resíduos e diminuir a dependência de ingredientes mais poluentes.
Como o betão geopolimérico difere da mistura clássica
O betão geopolimérico não utiliza cimento Portland como principal aglomerante. Em vez disso, baseia-se em materiais aluminosilicatos - ricos em alumínio e silício - que reagem com soluções alcalinas para formar uma rede sólida, semelhante a pedra.
Receitas geopoliméricas tradicionais usam frequentemente cinzas volantes de centrais a carvão ou escórias de alto‑forno da siderurgia. Esses materiais trazem a sua própria bagagem ambiental e, à medida que as centrais a carvão fecham, o fornecimento de cinzas volantes começa a apertar.
O estudo australiano analisou o que acontece quando a DβS substitui parcialmente esses ingredientes convencionais.
- Foram testadas diferentes proporções de “ativadores” alcalinos para desencadear as reações químicas.
- As misturas foram curadas à temperatura ambiente, em vez de em estufas energeticamente intensivas.
- A resistência mecânica e a durabilidade foram medidas ao longo do tempo.
Resultados de desempenho: não apenas “suficiente”
Algumas das formulações laboratoriais fizeram mais do que simplesmente funcionar. Em configurações ótimas, o betão geopolimérico à base de DβS igualou ou superou betões padrão e muitas misturas geopoliméricas existentes.
Os ensaios mostraram maior resistência mecânica e durabilidade promissora a longo prazo, com potencial para substituir cinzas volantes e outros aditivos poluentes.
Isto importa porque os engenheiros são conservadores por bons motivos. Qualquer substituto de baixo carbono tem de cumprir critérios exigentes de resistência à compressão, fissuração, resistência química e estabilidade a longo prazo.
Os primeiros sinais sugerem que a DβS pode ajudar em vários desses aspetos, sobretudo quando usada juntamente com outras fontes aluminosilicatas numa receita cuidadosamente ajustada.
Um impulso para a construção na economia circular
A ideia encaixa numa tendência industrial mais ampla: circularidade. Em vez de tratar subprodutos como resíduos inúteis, as indústrias tentam integrá-los noutras cadeias de valor.
Os potenciais ganhos do uso de DβS no betão acumulam-se em vários níveis:
- Menos resíduos em aterro: resíduos mineiros ganham uma segunda vida em vez de se acumularem em escombreiras ou depósitos.
- Menores riscos de contaminação: devidamente encapsulado no betão, o material tem menor probabilidade de lixiviar para o solo ou para a água.
- Menor procura de recursos virgens: cada tonelada de DβS que funcione no betão pode compensar parte da areia, do clínquer ou das cinzas volantes necessárias.
- Benefícios climáticos: aglomerantes geopoliméricos emitem tipicamente menos CO₂ do que o cimento Portland clássico, sobretudo quando utilizam fluxos de resíduos.
À medida que a cadeia global de fornecimento de lítio se expande - da Austrália e do Chile a novos projetos na Europa - o volume de DβS também aumentará. Isso torna-a uma matéria‑prima potencialmente abundante, se normas e logística se alinharem.
Onde este betão “verde” poderia ser usado
A curto prazo, os investigadores veem potencial claro para estruturas não críticas, como:
- pavimentos e passeios pedonais
- edifícios de baixa altura e armazéns
- muros de contenção e barreiras acústicas ao longo das estradas
- blocos e painéis pré‑fabricados não estruturais
Com mais testes, as normas poderão abrir gradualmente a porta a pontes, núcleos de edifícios altos e infraestruturas sujeitas a cargas mais severas ou a ambientes agressivos.
Outras tentativas de tornar o betão mais limpo
Este projeto junta-se a uma lista crescente de esforços para reduzir a pegada do material de construção mais usado no mundo.
Investigadores por toda a Europa, Ásia e América do Norte estão a experimentar ingredientes e estratégias pouco comuns, por exemplo:
- um pó de “bio‑cimento” inoculado com bactérias secas que “acordam” com água, ureia e cálcio, produzindo depois um aglomerante mineral;
- betão auto‑regenerativo que sela fissuras usando cápsulas com enzimas, ecoando a forma como os ossos se reparam;
- projetos como o Rewofuel, que procuram transformar resíduos de madeira em aditivos para cimento que substituem parcialmente o clínquer, o coração intensivo em carbono do cimento Portland.
Nenhuma destas ideias, por si só, resolverá o peso climático da construção; em conjunto, porém, apontam para uma abordagem mais modular e flexível: muitos ajustes menores em vez de uma “bala de prata”.
Do laboratório ao estaleiro: o caminho a seguir
Resultados promissores em laboratório muitas vezes tropeçam quando chegam ao estaleiro. Os geopolímeros à base de DβS enfrentarão um conjunto familiar de obstáculos:
| Desafio | Porque importa |
|---|---|
| Normalização | Engenheiros e reguladores precisam de dados e normas consistentes antes de aprovar novas misturas. |
| Logística de fornecimento | A DβS tem de chegar às centrais de betão com qualidade e quantidades previsíveis. |
| Custo | Empreiteiros só mudam se os custos totais se mantiverem competitivos ao longo da vida do projeto. |
| Perceção pública | Os clientes têm de confiar que betão “feito de resíduos” é seguro e durável. |
Um caminho possível é começar perto das próprias minas de lítio. Infraestruturas locais para novas fábricas de baterias, estradas e habitação poderiam usar primeiro misturas à base de DβS, encurtando cadeias de abastecimento e construindo um histórico de desempenho.
Conceitos‑chave por detrás deste novo betão
Duas ideias técnicas estão no centro do trabalho australiano: geopolímeros e evolução de fases.
Um geopolímero forma-se quando pós aluminosilicatos reagem com ativadores alcalinos, reorganizando-se numa estrutura rígida tridimensional. Ao contrário do cimento Portland, que depende de géis ricos em cálcio, os geopolímeros podem funcionar com uma entrada muito menor de calcário.
A evolução de fases descreve como a estrutura interna muda à medida que o material cura. A equipa da Flinders acompanhou como as partículas de DβS interagiam com outros ingredientes à temperatura ambiente e que fases cristalinas se formavam ao longo do tempo. Esses pormenores controlam propriedades como resistência, retração e resistência química.
Ao compreender como a DβS remodela a microestrutura interna, os engenheiros podem ajustar misturas para climas, cargas e durações de vida específicos.
O que isto pode significar para as cidades do futuro
Se conceitos como geopolímeros à base de DβS forem escalados, as paisagens urbanas de amanhã poderão conter uma história climática mais discreta. Um viaduto de autoestrada poderá incorporar resíduos do refino de baterias. Uma ampliação de uma escola poderá conter resíduos de um projeto regional de lítio.
Para arquitetos e urbanistas, isto abre novas formas de reduzir o carbono incorporado - as emissões “embutidas” nos materiais antes de um edifício sequer abrir. Combinadas com conceção de baixa energia e eletricidade renovável, receitas de betão mais limpas poderão deslocar a construção de um grande emissor para um setor que absorve ativamente sobras de outras indústrias.
A fasquia só aumentará à medida que a procura de lítio subir com carros elétricos e armazenamento em rede. Cada nova mina traz questões ambientais. Dar a parte do seu resíduo uma segunda vida durável e estruturalmente útil no betão não apaga o impacto, mas aproxima duas indústrias pesadas numa direção mais alinhada.
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