Foi provado que um novo tijolo feito com lixo plástico doméstico fornece isolamento 10 vezes melhor do que os tijolos tradicionais feitos de barro.
Ninho de pássaro inspira engenheiros a construir novos tijolos a partir de resíduos de plástico. O Dr. Karthikeyan Kandan, professor sênior de engenharia mecânica da Universidade De Montfort Leicester (DMU), criou um novo tijolo feito inteiramente com resíduos de plástico reciclados.
Acredita-se que seja o primeiro de seu tipo, o tijolo é construído usando tecnologias de impressão 3D e arquitetura de treliça, que envolvem tiras cruzadas dos materiais plásticos para formar uma grade ou entrelaçado.
O design é inspirado na natureza, depois que o Dr. Kandan examinou a estrutura do ninho do pássaro tecelão Baya; conhecido por sua construção elaboradamente tecida.
“A engenhosa construção do ninho de pássaro tecelão Baya oferece excelente isolamento térmico e propriedades mecânicas para a habitação”, explicou o Dr. Kandan.
“No interior, existe uma câmara central de nidificação, tornado-o um microclima ideal para a habitação. Ao replicar essa estrutura, fabricamos um tijolo que melhora a eficiência energética de edifícios modernos, e portanto, pode reduzir a pegada de carbono.”
Saad Alqahtani, um estudante de doutorado do primeiro ano da DMU, realizou experimentos controlados sobre os tijolos de plástico, sob supervisão conjunta dos dr. Kandan e Farukh – também professor sênior de engenharia mecânica da universidade.
Para testar suas características de isolamento térmico, Saad colocou o tijolo em um calorímetro de caixa quente – um equipamento usado para medir o valor U de um objeto, que pode ser configurado para simular o padrão regulatório para edifícios.
O valor U é uma medida do fluxo de calor através de um material isolante ou de construção: quanto menor o valor U, melhor a capacidade de isolamento.
Os resultados mostraram que o novo design forneceu um impressionante valor U de 0,25 Watts por metro Kelvin (W/m2K). Isso é 10 vezes mais eficaz que um tijolo de argila, que fornece uma média de 2,94 W/m2K.
Tradicionalmente, são necessários vários blocos de construção para atingir o valor U padrão regulamentar; no entanto, o tijolo de plástico recém-projetado pode conseguir isso sozinho.
“Nosso tijolo, feito com todos os tipos de lixo plástico doméstico – de tampas de xícaras de café a garrafas de plástico – exibe um enorme envelope térmico sobre os materiais de construção convencionais”, disse o Dr. Kandan.
Um envelope de construção refere-se aos elementos exteriores que protegem a propriedade e seus habitantes dos elementos e também contribui para manter o edifício estruturalmente sólido.
“Isso oferece um potencial significativo não apenas para melhorar a eficiência energética de edifícios modernos, mas também para economizar espaço e reduzir o peso morto em edifícios de vários andares”, acrescentou o Dr. Kandan.
Saad, que recebeu uma bolsa de doutorado da DMU para concluir este trabalho com Kandan e Farukh, disse que seus tijolos podem levar a uma nova era de construção com economia de energia, e ao mesmo tempo, lidar com a questão da poluição por plásticos.
“Nosso trabalho demonstrou que os tijolos impressos em 3D feitos com resíduos de plásticos domésticos são termicamente muito superiores aos tijolos existentes no mercado”, explicou. “Esse avanço pode literalmente nos ajudar a construir o futuro.”
Este projeto marca a segunda vez este ano que o Dr. Kandan foi reconhecido por seu trabalho em redirecionar resíduos de plástico. Em agosto, ele ganhou as manchetes ao criar um soquete protético de membro feito de garrafas de água de plástico reciclado para pacientes amputados.
Saad, que também concluiu seu mestrado na DMU, foi convidado a mostrar seu trabalho no prestigiado 39º Workshop Internacional de Mecânica Computacional de Materiais em Dubrovnik, Croácia, em setembro.
“Foi uma ótima oportunidade para conhecer especialistas do setor e contar às pessoas sobre o nosso trabalho“, disse ele. “O próximo passo é colocar o tijolo em produção comercial, o que esperamos fazer até o final do ano.”
O Dr. Kandan acrescentou: “É fantástico ver um de nossos próprios alunos de doutorado assumindo a liderança neste projeto e compartilhando nossos resultados em uma plataforma internacional.”
“Há uma demanda constante por materiais de construção energeticamente eficientes, por isso é muito empolgante saber que o nosso tijolo pode superar o isolamento térmico de materiais de construção padrão em uma ordem de magnitude.”
“Como se trata de um projeto de pesquisa em andamento, o tijolo e o processo para criá-lo fornecem uma excelente base de trabalho que pode ser construída no futuro, portanto esse não é necessariamente o produto final nesta fase. Estamos atualmente no processo de criação de novos protótipos em laboratório, que serão testados em ambientes reais, por isso esperamos ter atualizações mais emocionantes por vir.”