Empresa de Zamora patenteia um novo material que absorve CO2

José Pichel Andrés/DICYT A empresa de Zamora Geosilex Trenza Metal desenvolveu um projeto de pesquisa em colaboração com a Universidade de Granada que resultou na patente de um novo material de construção denominado Geosilex, uma cal com elevada capacidade de absorção do CO2 ambiental. O projeto continua, com um orçamento de quatro milhões de euros, materializando-se em obras já acabadas.

A matéria prima deste produto inovador são os resíduos industriais. Na produção de um gás chamado acetileno é gerado um resíduo cujo componente fundamental é o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), que normalmente é descartado. No entanto, “nós o coletamos, tratamos para tirar as impurezas e o preparamos para uma nova função”, explica em declarações a DiCYT Miguel Bermejo, responsável pelo desenvolvimento de produtos da empresa de Zamora, cuja planta de produção se encontra em Corrales.

O material resultante é secado e transformado em pó, sendo compatível para realizar as misturas com as cinzas da centrais térmicas de carvão. “Estas cinzas são silicatos solúveis que possibilitam fraguá-lo”, indica. De fato, 70% do cimento pode ser substituído por uma mistura de Geosilex com estas cinzas, de acordo com os experimentos dos cientistas.

Esta fato já representa uma grande vantagem, porque a pegada de carbono da produção do novo material é igual a zero, procedendo de resíduos de outro processo industrial. Ademais, pode ser utilizado como absorvente de CO2 em chaminés de indústrias como as próprias cimenteiras, de modo que não registra emissões e, ademais, aumenta a atividade de captação de CO2. Isto se deve a que “a estrutura laminar e o tamanho de sua partícula é muito pequeno”, afirma o especialista.

Definitivamente, o processo contribui com a reciclagem de resíduos, para criar um material de construção com uma pegada de carbono zero e para captar CO2, de forma que o ambiental acaba sendo muito rentável.

O que se pode fazer como o Geosilex? Além de substituir a cal, sua capacidade para combinar-se com o concreto faz com que seus usos na construção sejam muito variados, por exemplo, em obras públicas ou pavimentos. Atualmente, uma das obras mais destacadas realizadas com o novo material de construção é o parque da Campa de los Ingleses, de Bilbao.

A patente do Geosilex foi apresentada em 2010, mas “continuamos fazendo estudos com o material”, afirma Miguel Bermejo, responsável pela segunda patente do projeto, baseada na carbonatação forçada a base de material biológico. A carbonatação é uma reação química que ocorre no concreto em que o hidróxido de cálcio (cal apagada) reage na água com o CO2 do ar e forma carbonato de cálcio insolúvel. Neste caso, a idéia e utilizar a enzima anhidrase carbônica para acelerar o processo. Assim, “conseguimos reduzir o tempo deste processo em milhares de vezes”, afirma.

Novos estudos

Após as duas patentes apresentadas, já está sendo realizada a terceira parte da pesquisa, baseada no estudo da absorção de CO2 nos lugares em que se emitem gases poluentes. Os primeiros resultados estão confirmando o bom rendimento do Geosilex.

A rentabilidade deste novo produto para a indústria da construção dependerá futuramente de questões relacionadas com seu modelo de produção. “Pode ser uma alternativa se é fabricado próximo de onde foram geradas os resíduos que servem de matéria prima”, comenta o especialista, já que isto reduziria a pegada de carbono e se apresentaria como uma boa alternativa para consumir os resíduos da fabricação de acetileno.

Uma cal com pegada de carbono zero

Os gases de efeito estufa absorvem as radiações infra-vermelhas. A industrialização do mundo fez com que o ser humano fosse responsável pelo aumento da emissão destes gases à atmosfera, especialmente de dióxido de carbono (CO2), principal responsável pelo chamado efeito estufa, consistente em que a atmosfera retém dentro do planeta parte da energia que o solo emite devido ao aquecimento da radiação solar. Isto está provocando um aumento das temperaturas que, de acordo com os cientistas, gera graves efeitos sobre o clima e a vida na Terra. Assim, estão sendo realizados muitos esforços para reduzir as emissões.

Contudo, a obtenção de cal industrial não contribui com este objetivo. Este produto é conseguido através da calcinação sob elevadas temperaturas do carbonato de cálcio, que na natureza se encontra em pedras caliças e em cujo processo de fabricação são emitidas grandes quantidades de CO2.

Do contrário, Geosilex é um hidróxido de cálcio procedente de resíduos e absorve este gás, além de economizar energia em sua fabricação. Os líquidos restantes do processo de purificação também podem ser reutilizados na indústria da cerâmica. “A água saturada de hidróxido de cálcio pode ser incorporada ao concreto ou à argila, o que permite fabricar azulejos com maior qualidade e menor consumo energético, já que rebaixa o ponto de fusão necessário”, comenta Miguel Bermejo.

Todos estes dados podem ser considerados na hora de medir a pegada de carbono deste produto e seus processos de fabricação em relação a outros. O conceito de pegada de carbono se refere a todos os gases de efeito estufa emitidos direta ou indiretamente, neste caso, na obtenção de um produto. Assim, os criadores do Geosilex consideram que a pegada de carbono deste material é zero, porque é fabricado a partir de resíduos de outro processo, mas também a isto é preciso agregar sua capacidade de absorver CO2 e o fato de ser um material de construção que reduz a quantidade de cimento normal utilizado, de modo que a pegada de carbono poderia ser negativa.

No caso da absorção de dióxido de carbono, os cientistas calculam que um metro quadrado de pavimento de Geosilex elimina o excesso de CO2 contido em 5.000 metros cúbicos de ar.

Por outro lado, a empresa desenvolveu também um tipo de embalagens herméticas de 1.000kg que são apropriada para envasá-lo, já que protegem o aditivo e são retornáveis e reutilizáveis para contribuir com a sustentabilidade.

Trabalho de PD&I que une empresários e acadêmicos

Este trabalho de PD&I é um bom exemplo de colaboração entre o mundo empresarial e o universitário, com uma clara aplicação, neste caso, na indústria da construção. “Quando iniciamos o projeto, localizamos a equipe científica mais competente, porque era necessário realizar pesquisa básica, analisando as partículas, suas características e comportamento”, afirma o responsável pela empresa, Miguel Bermejo. A colaboração foi estabelecida com a Universidade de Granada, que continua apoiando a Geosilex Treza Metal no desenvolvimento da idéia.

A pesquisa teve que enfrentar vários desafios. A partir da matéria prima, que eram resíduos da fabricação de acetileno, pretendia-se eliminar impurezas como sulfetos, sulfitos e sulfatos, potencializando as propriedades e agregando prestações físicas e químicas. Assim, diferentes aditivos proporcionam diferentes fórmulas do material, e cada uma delas muda de certo modo suas propriedades.

A patente “Aglomerante captador de CO2, método de fabricação mediante seleção, purificação e otimização da cal de carburo e aglomerados de atividade ambiental” estabeleceu as características deste material, que em 97% dos casos procede dos resíduos industriais.

O estudo em escala nanométrica do comportamento desta cal permitiu patentear seu processo de fabricação, que consegue eliminar impurezas dos resíduos originais, restos de carbono orgânico e captar CO2. Do mesmo modo, preserva a faculdade das partículas de produzir agregações com microestrutura tridimensional muito coerente, de acordo com os responsáveis pelo projeto.

O Geosilex têm um pH elevado, de modo que a longo prazo contribui para aumentar a estabilidade química do cimento e faz com que uma construção dure mais. Isto acontece porque o elevado pH impede a fixação de microorganismos vivos e torna inertes os sedimentos orgânicos.

Assim, consegue maior eficácia e prolonga a vida dos concretos nos quais é aplicado. Ademais, em algumas superfícies, com determinadas misturas, poderia contribuir inclusive para a limpeza, porque a fixação do pó costuma ser produzida pela adesão a elementos orgânicos.

Alguns materiais de construção que incorporam Geosilex em sua fabricação parecem comportar-se também como bons isolantes térmicos, dentre outras vantagens.

A pesquisa nestas linhas é prioritária para avançar na redução das emissões de gases de efeito estufa e conseguir uma maior eficiência energética nas construções. A empresa de Zamora já está entre as primeiras.