domingo, 26 de junho de 2016

Desenvolvimento sustentável: o concreto em foco

Por razões óbvias e um tanto quanto problemáticas, o desenvolvimento de materiais e técnicas consideradas amigáveis ao ambiente tem sido o grande foco de uma variedade de pesquisas científicas, que visam contribuir para um desenvolvimento eficaz, tecnológico e sustentável da sociedade. Neste contexto, a engenharia se destaca não somente pelo volume de pesquisas realizadas, mas também pelos impactos ambientais, sociais e econômicos os quais está relacionada.

O setor da construção civil é reconhecidamente a atividade antrópica que mais consome recursos naturais e energéticos em todo o planeta, onde somente as atividades de habitação representam 50% do consumo total (considerando as atividades da indústria, transporte e habitação) (AZEVEDO et al., 2006). Com relação à produção de resíduos - segundo o Conselho Internacional da Construção (CIB) - a construção civil é responsável por uma parcela de até 30% dos resíduos sólidos, líquidos e gasosos provenientes de atividades antrópicas. Certamente, a correlação entre a construção civil e os impactos ambientais gerados é altamente preocupante.



Consumo Energético Mundial
Fonte: AZEVEDO et al., 2006

Neste sentido, os avanços da construção sustentável atuam na amenização dos impactos ambientais, contribuindo para a manutenção da harmonia entre o ambiente natural e construído, permitindo não somente avanços no âmbito da sustentabilidade, mas também avanços sociais e econômicos. Dentre as principais recomendações que visam diminuir o desperdício de materiais e a geração de resíduos na construção civil, destacam-se: planejamento adequado para a compra de materiais; armazenamento correto e seguro de insumos e; gerenciamento de resíduos eficiente. Além disso, o desenvolvimento e o aperfeiçoamento de materiais e métodos construtivos propiciam a diminuição dos impactos ambientais em toda a cadeia produtiva da construção civil.

Dessa forma, sendo o insumo mais consumido na construção civil e o segundo mais consumido no mundo, o concreto tem sido retratado como um dos grandes 'vilões' do aquecimento global, tendo em vista que o processo de produção do cimento gera grandes quantidades de dióxido de carbono, especialmente na etapa de queima do clínquer. Segundo Santoro e Kripka (2016), que analisaram as emissões de dióxido de carbono em todas as etapas da cadeia produtiva das matérias primas do concreto na região Norte do Rio Grande do Sul (agregado miúdo natural e de britagem; cimento Portland e agregado graúdo), as emissões de CO2 por m³ de concreto apresentaram os valores de 122,9 kgCO2/m³ (20 MPa) e 167,7 kgCO2/m³ (40 MPa), sendo que para o concreto com resistência característica de 20 MPa, 81,65% das emissões estão relacionadas à cadeia produtiva do cimento, e para o concreto com resistência característica de 40 MPa, a cadeia produtiva do cimento é responsável por 88,20 % das emissões. Por consequência, o concreto tem sido alvo de pesquisas relacionadas principalmente ao consumo de concreto pela construção civil, adição de componentes reciclados na mistura e modificação das propriedades do mesmo, visando adquirir uma material eficiente e sustentável.



Produção de Cimento e emissões de CO2 no Brasil 

Fonte: Segundo Inventário Brasileiro de Emissões e Remoções Antrópicas de Gases de Efeito Estufa - Produção de Cimento (BRASIL, 2010).

Produção de Cimento (mil ton)
Emissões Absolutas (mil ton)


Um dos maiores especialistas em concreto, o engenheiro indiano Kumar Mehta defende a cultura do reúso e racionalização dos materiais utilizados na fabricação do concreto. Segundo Mehta, deve -se consumir menos concreto no processo de confecção de estruturas, bem como menos cimento e pouco clínquer. Ainda de acordo com Mehta, cerca de 50 a 70%  da massa de clínquer presente no cimento Portland poderia ser substituída por materiais alternativos, tais como as cinzas volantes, pozolanas naturais e cinzas de casca de arroz, complementando o processo de confecção do concreto e consequentemente reduzindo as emissões de CO2. Em entrevista à revista Techne, o especialista afirma que as indústrias do cimento ainda relutam em se adaptar às mudanças na produção, e defende também o uso de materiais ecológicos em edifícios e não somente a redução do consumo energético em edificações através de melhorias dos sistemas de ventilação, iluminação e aquecimento, que não estão necessariamente ligadas ao consumo de concreto. Acesse o link da entrevista na íntegra clicando aqui.

Na pesquisa realizada por Fernandes & Amorim (2014), os autores trazem um panorama à respeito dos resíduos gerados pela construção civil, incluindo o concreto, pedras, tijolos, argamassas, cerâmicas, metais e madeiras, explicando também que a reciclagem de resíduos ainda é pouco difundida no Brasil, o que dificulta, por exemplo, a confecção de concretos fabricados com agregados reciclados, os quais não necessitam da exploração de novos recursos naturais e que por consequência são mais sustentáveis que o concreto convencional. Com relação ao concreto produzido com agregados reciclados, estes últimos devem passar por um processo de beneficiamento para que possam ser utilizados na confecção de concretos. Segundo Dosho (2007), quando se trata da utilização de concretos confeccionados com agregados reciclados, é necessário levar em consideração três aspectos: garantia de segurança e qualidade; diminuição do impacto ambiental e; aumento do custo efetivo da construção. O autor ainda destaca uma metodologia capaz de reduzir os custos com o beneficiamento de resíduos, bem como diminuir o impacto ambiental do processo. Para mais informações leia o trabalho completo citado nas referências no final deste artigo.



De cima para baixo: Usina de beneficiamento de resíduos sólidos da construção civil e amostras de agregado reciclado. 
Fonte: adaptado de NÓBREGA e MELO, 2009.


Ainda com relação ao concreto, a nanotecnologia tem sido retratada como um importante recurso para a construção civil, aliando alta performance e sustentabilidade. Segundo Sobolev e Gutiérrez (2005), quando as dimensões de um material são significativamente reduzidas (como é o caso da nanotecnologia) baseando-se em uma nanoescala, ocorrem diversas mudanças nas propriedades do material em si, incluindo a condutividade elétrica, absorção de luz, reatividade química e comportamento com relação à esforços mecânicos. Alguns materiais, como por exemplo, a nanosílica propiciam a melhoria da trabalhabilidade e resistência do concreto auto-adensável, o que contribui para a redução do consumo de cimento.

Outra inovação à respeito da indústria do concreto é o concreto biológico ou bioconcreto. Para a produção do bioconcreto é adicionado à mistura convencional bacilos encapsulados com lactato de cálcio, que são capazes de sobreviver em condições alcalinas (como é caso do concreto). A grande vantagem do bioconcreto é que as bactérias só ativam o seu mecanismo quando entram em contato com a água, quando da ocorrência de rachaduras no concreto. Dessa forma, ao degradarem o lactato de cálcio na presença de umidade, os bacilos combinam o cálcio com os íons de carbonato, formando calcário, material que preenche o vão das rachaduras. Evidentemente, o custo com materiais de manutenção é significativamente reduzido, podendo-se então dizer que o bioconcreto também pode ser considerado como um material construtivo sustentável.


Aspecto em corte do bioconcreto

Veja também o vídeo do bioconcreto produzido por cientistas holandeses:



É evidente que a construção sustentável possui um grande potencial de desenvolvimento, como observado nas últimas duas décadas. De 2014 para 2015 a projeção de crescimento da construção sustentável brasileira era de 5%, enquanto previa-se uma queda de 8% para a construção civil convencional no mesmo período. Atualmente, o Brasil é o 5° colocado no número de emissões de certificação de edificações verdes LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) [Liderança em Energia e Design Ambiental], o que sinaliza a importância da construção sustentável brasileira no cenário mundial. O 1° lugar é ocupado pelos EUA.

Referências


AZEVEDO, G. O. D. de; KIPERSTOK, A.; MORAES, L. R. S. Resíduos da construção civil em Salvador: os caminhos para uma gestão sustentável. Eng. Sanit. Ambient. v. 11 n. 1, Rio de Janeiro, mar. 2006.

BRASIL. Ministério da Ciência e Tecnologia. Segundo Inventário Brasileiro de Emissões e Remoções Antrópicas de Gases de Efeito Estufa: processos industriais, produtos minerais, produção de cimento. Brasília, DF, 2010.

DOSHO, Y. Development of a Sustainable Concrete Waste Recycling System - Application of Recycled Aggregate Concrete Produced by Aggregate Replacing Method. Journal of Advanced Concrete Techonology .Vol.5 n. 11. p 27-42, Japan, fev. 2007. 

FERNANDES, A.V.B., AMORIM, J.R.R. Concreto Sustentável Aplicado na Construção Civil. Cadernos de Graduação: Ciências Exatas e Tecnológicas. v. 2 n.1.p 79-104, Aracaju, mar.2014.

SANTORO, J. F.; KRIPKA, M. Determinação das emissões de dióxido de carbono das matérias primas do concreto produzido na região norte do Rio Grande do Sul. Ambiente Construído. v. 16, n. 2, p. 35-49, Porto Alegre, abr./jun. 2016.

SOBOLEV, K., GUTIÉRREZ, M.F. How Nanotechonology Can Change the Concrete World. American Ceramic Society Bulletin. v. 84, N. 10. p 14-18, out.2005. 




sábado, 4 de junho de 2016

Ação Solidária 2016

O Centro Acadêmico Cezar Augusto Romano (CACAR), representante dos alunos do curso de Engenharia Civil da UTFPR, em parceria conosco, está promovendo o evento 'Ação Solidária 2016', que neste semestre consistirá na pintura interna do Centro de Educação Infantil (CMEI) Brilho do Sol, localizada no bairro do Tatuquara, em Curitiba!

Qualquer aluno pode se inscrever no evento. A ajuda de todos é sempre muito bem vinda! Mais informações sobre evento podem ser obtidas no link do evento no Facebook (clique aqui) e também na imagem desta postagem. Para realizar a sua inscrição, basta preencher o formulário disponível aqui.

Confirme sua presença no evento e venha distribuir solidariedade!