‘Cimento verde’ é opção na descarbonização da construção

Universidades e indústria desenvolvem alternativa para a construção, mas usos ainda esbarram em obstáculos

28 de outubro de 2022 às 0h30

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Casas são construídas com o uso de materiais do “cimento verde” desenvolvido em laboratório da UFMG | Crédito: Cedecom/UFMG
#juntosporminas

André Martins,
especial para o DC

A necessidade de investimentos em habitação e infraestrutura apontam para o aumento da demanda por cimento nos próximos anos no País. O principal insumo da construção civil é o segundo recurso mais consumido no mundo, ficando atrás apenas da água. Minas Gerais é o maior produtor do Brasil. De acordo o Sindicato Nacional da Indústria do Cimento (Snic), só em 2021 o Estado respondeu por 15,5 milhões de toneladas de cimento Portland – 23,5% da produção total do País no ano passado.

As expectativas de incremento na demanda e consequente aumento da produção são positivas para a economia mineira. No entanto, as projeções conflitam com o impacto ambiental importante. Segundo o Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação, a indústria cimenteira é responsável por 7% das emissões de CO2 no mundo. A média brasileira, entretanto, está bem abaixo: 2,3%, de acordo com o último Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa. 

O desafio de se tornar mais sustentável tem criado oportunidades e instigado a indústria cimenteira a apostar em novas metodologias e materiais. De universidades mineiras têm surgido alternativas potenciais. É o caso dos geopolímeros. A grosso modo, um tipo de cimento cuja produção requer menor gasto energético, com emissão nula ou mínima de CO2, e reutilização de rejeitos de diversos tipos – da

indústria da mineração e siderurgia aos inservíveis provenientes da atividade agrícola.

Apesar casarem com a agenda verde, a implementação dos geopolímeros na vasta

cadeia da construção civil enfrenta desafios, principalmente relacionados aos custos.

A sustentabilidade na indústria cimenteira, no setor da construção, e a produção de geopolímeros no Estado são temas do Juntos por Minas desta quinzena. O projeto do DIÁRIO DO COMÉRCIO busca se aprofundar em desafios para o Estado que podem ser convertidos em desenvolvimento econômico e inclusão social.

Minas tem grande potencial para produzir geopolímeros

A base do conhecimento que levou ao desenvolvimento de geopolímeros remete há

mais de 4,5 mil anos. Acredita-se que as pirâmides do Egito, por exemplo – as únicas das sete maravilhas do mundo antigo que ainda resistem ao tempo –, tenham sido construídas a partir desse tipo de material.

Os geopolímeros podem empregar variados tipos de matérias-primas. A escolha por

uma ou outra altera não apenas as características do produto, mas também o processo de síntese. Eles são compostos por um ativador – constituído por um hidróxido e um aluminossilicato – e um precursor (arte). Uma diferença clara dos geopoliméricos para o cimento Portland tradicional é a não utilização do carbonato de cálcio que, ao ser queimado, emite grande quantidade de CO2 .

O doutor em Engenharia de Minas e professor da área na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Roberto Galery, destaca alguns dos benefícios dos materiais geopolímeros frente ao cimento Portland. “Enquanto com o cimento convencional atinge-se uma resistência à compressão de cerca de 40 mega Pascal (MPa), nós já conseguimos geopolímeros com resistência de até 100 MPa. Além disso, o material é muito resistente ao calor, à umidade e à corrosão ácida. Alguns podem, inclusive, ser utilizados para armazenagem e vedação na indústria nuclear”, detalha.

O material viria não para competir, mas para ser uma opção ao cimento convencional, contribuindo para a estabilização da produção do insumo, e para aplicações em situações mais específicas. É o que defende o doutor em Ciências dos Materiais e  professor do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Ouro Preto (Ufop), Guilherme Jorge Brigolini Silva. 

“Há lugares, exemplo de esgotos, em que o poder de degradação do concreto é muito grande, devido à presença de sulfatos. As nossas pesquisas têm mostrado que o concreto geopolimérico tem maior resistência. Esta é uma situação em que o uso seria mais indicado que o concreto convencional. Também para a construção de lugares mais susceptíveis a incêndios, dada à maior resistência térmica dos geopolíméricos”.

Entraves

Apesar das qualidades já comprovadas, os geopolímeros encontram entraves para a implementação no mercado de insumos da construção. Desconhecimento, falta de normatização e o custo de produção mais elevado são elencados por especialistas como principais desafios.

“Eu acredito que falte ainda estudos de viabilidade econômica. Sendo ela comprovada, certamente surgirão indústrias com interesse em produzir geopolímeros, em função das vantagens. E esse interesse forçaria um movimento de regulamentação”, entende Galery. O professor ressalta que pesquisas têm sido desenvolvidas na UFMG a fim de reduzir custos visando o aumento da viabilidade produtiva.

Silva chama atenção para as limitações no próprio ambiente acadêmico, onde os

geopolímeros são tratados de forma superficial, sem disciplinas específicas nos cursos de Engenharia Civil e Arquitetura. A falta de normas, segundo ele, é reflexo da não padronização na síntese, já que há uma variedade de opções de materiais precursores.

“A indústria do cimento Portland é muito consolidada, com um processo produtivo bem padronizado, o que é desafiador tratando-se de geopolímeros. Mas poderíamos avançar pesquisando mais sobre eles nas universidades e criando grupos de estudo com o propósito de definir normas”, sugere.

Utilidade para os rejeitos da mineração

A produção de geopolímeros pode dar utilidade ao material presente em barragens de rejeito de Minas. Isso porque os resíduos originários do beneficiamento de diversos minerais podem entrar como matéria-prima. A UFMG e a Ufop são protagonistas nos estudos de geopoliméricos no Estado. Cada qual possui uma patente de geopolímero à base de rejeitos de mineração de ferro.

Em Pedro Leopoldo, na Região Metropolitana de Belo Horizonte, a UFMG mantém o Laboratório de Geopolímeros e Geomateriais, no Centro de Produção Sustentável da instituição. No local, são produzidos, de forma experimental, geopolímeros utilizados na produção de pisos drenantes, blocos intertravados, tijolos, argamassas, dentre outros materiais que, no futuro, podem passar a ser encontrados nos depósitos de materiais de construção. No laboratório foi erguida uma casa de 46 metros quadrados, com materiais elaborados a partir de geopolímeros de rejeitos de mineração.

Cimenteiras reduzem impacto

A indústria do cimento no Brasil é modelo no quesito sustentabilidade. As emissões de gases poluentes brasileiras são menores que a média mundial desde o início das medições por parte da Associação Global do Cimento e Concreto (GCCA, sigla em inglês). Em 2020, enquanto no mundo emitia 0,62 tonelada de CO2 por tonelada de cimento produzido, no Brasil o valor era de 0,56 t.

O empenho não é de hoje. De 1990 a 2015, a indústria cimenteira brasileira conseguiu reduzir em 20% as emissões de CO2 (125 milhões de toneladas a menos). A nova meta é reduzir outros 33%, o que representaria o não lançamento de 420 milhões de toneladas de poluentes, de 2015 a 2050. 

“Não há no Brasil uma proposta tão ambiciosa em termos de redução de volumes absolutos no setor industrial”, afirma o especialista em Meio Ambiente e Sustentabilidade do Sindicato Nacional da Indústria do Cimento (Snic), Gonzalo Visedo. Segundo ele, as empresas brasileiras miram a redução das emissões baseando-se em três pilares: matérias-primas alternativas, eficiência energética e combustíveis alternativos.

Alinhada ao conceito de economia circular, a indústria já conta com cimentos de baixo carbono. De 2000 a 2020, foram coprocessados 20 milhões de toneladas de resíduos e substituídos 28% de combustíveis fósseis, com expectativa de chegar a 55% em 2050.

“A eficiência energética está disponível a todas as empresas. Já na utilização de matérias-primas alternativas há a questão da regionalização. A utilização de escória siderúrgica na substituição do clínquer, por exemplo, é algo forte em Minas Gerais. Minas talvez seja o Estado que mais utiliza de matérias-primas alternativas.

Combustíveis também variam de acordo com a região. No Centro-Oeste, biomassa. No Sul, casca de arroz. No Norte, semente de açaí. No Nordeste, casca de coco e babaçu”, exemplifica.

O novo maior desafio é, segundo Visedo, se voltar para a neutralidade e não mais apenas à mitigação dos aspectos relacionados ao clima. Para tanto, a indústria cimenteira foca em medidas de eficiência na produção e uso dos insumos verdes na construção civil. Atualmente, Minas Gerais conta com nove empresas de cimento. Juntas, elas reúnem 16 fábricas. 

Construção civil mais sustentável

Para o engenheiro civil e presidente do Sindicato da Indústria da Construção Civil no Estado de Minas Gerais (Sinduscon-MG), Renato Michel, a sustentabilidade no setor estaria associada a uma mudança de paradigmas, mais do que em alterações em relação à produção em si.

“Eu acho que precisamos repensar a forma de edificar, de construir. A indústria do cimento tem pensado em novos materiais e isso é importante. Mas a construção ainda é um processo muito artesanal. Quanto mais você industrializa, mais há a otimização dos seus recursos. Diminui-se o desperdício. Há que se pensar nessa lógica dos pré-moldados. O canteiro de obras como uma área de montagem. A construção modular é uma tendência interessante”, entende.

O engenheiro civil acredita que as construtoras têm priorizado materiais e técnicas mais sustentáveis. Ele defende ainda que haja preocupação social e preferência por materiais verdes, embora este não seja o fator preponderante para a escolha de insumos, pela limitação orçamentária, sobretudo, da população de baixa renda.

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