Pesquisadores do Instituto de Ciência Industrial, parte da Universidade de Tóquio, desenvolveram um novo método de produção de concreto sem cimento. Eles têm partículas de areia diretamente ligadas por meio de uma simples reação em álcool com um catalisador. Isso pode ajudar a reduzir as emissões de carbono e a construir edifícios e estruturas em regiões desérticas, até mesmo na Lua ou em Marte.
O concreto consiste em duas partes: o agregado (normalmente feito de areia e cascalho) e o cimento (responsável por 8% do total das emissões globais de CO2 ). Apesar de haver uma grande quantidade de areia no mundo, a disponibilidade de areia para a produção de concreto é bastante limitada porque as partículas de areia devem ter uma distribuição de tamanho específica para fornecer fluidez ao concreto.
“No concreto, o cimento é usado para unir areia e cascalho. Alguns pesquisadores estão investigando como mais cimento pode ser substituído por outros materiais, como cinzas volantes e escória de alto-forno, para reduzir as emissões de CO2 , mas essa abordagem é insustentável porque o fornecimento desses materiais está diminuindo devido ao uso reduzido dos sistemas de energia térmica e ao aumento do uso de aço para fornos elétricos “, explica Yuya Sakai, principal autor. Portanto, uma nova abordagem é necessária para produzir concreto a partir de materiais inesgotáveis com menos carga ambiental. “Os pesquisadores podem produzir tetraalcoxissilano a partir da areia, por meio de uma reação com álcool e um catalisador removendo a água, que é um subproduto da reação. Nossa ideia era deixar a água para mudar a reação de areia para tetraalcoxissilano, para unir as partículas de areia entre si. “
Os pesquisadores colocaram um copo feito de folha de cobre em um recipiente de reação com areia e materiais, e variaram sistematicamente as condições de reação, como as quantidades de areia, álcool, catalisador e agente de desidratação; a temperatura de aquecimento; e o tempo de reação. Encontrar a proporção certa de areia e produtos químicos foi fundamental para obter um produto com resistência suficiente.
“Obtivemos produtos suficientemente fortes com, por exemplo, areia de sílica, contas de vidro, areia do deserto e areia da lua simulada”, diz o segundo autor Ahmad Farahani. “Essas descobertas podem promover um movimento em direção a uma indústria de construção mais ecológica e econômica em todos os lugares da Terra. Nossa técnica não requer partículas de areia específicas usadas na construção convencional. Isso também ajudará a resolver as questões de mudança climática e desenvolvimento espacial.”
Além disso, é provável que o produto tenha uma durabilidade melhor do que o concreto convencional, porque a pasta de cimento que é relativamente fraca contra o ataque químico e exibe grandes variações de volume devido à temperatura e umidade, não está incluída no produto.
