Tecnologia se torna viável através de nanotubos de carbono, mas ABCP avalia que ela só chegará ao mercado se tiver viabilidade econômica
Por: Altair Santos
A Universidade de Alicante (UA) na Espanha, tornou público estudo sobre a incorporação de nanofibras de carbono na composição do cimento Portland. A inovação transforma o material em condutor de eletricidade. Para Pedro Garcés, chefe de pesquisa do Departamento de Engenharia Civil da UA, a tecnologia permite que paredes dos edifícios gerem calor, melhorando a qualidade térmica durante períodos de frio, ou que obras de infraestrutura, como rodovias e pistas de pouso de aeroportos, possam manter-se aquecidas, evitando a formação de gelo e o acúmulo de neve.
Arnaldo Battagin: resultados das pesquisas só chegam ao mercado se tiverem aceitação da indústria da construção
Outras pesquisas que envolvem a condutividade de eletricidade através do cimento são desenvolvidas por pesquisadores do Japão, no Instituto Tecnológico de Tóquio, por um consórcio entre Estados Unidos, Finlândia e Alemanha, que, reunido no Argonne National Laboratory (EUA) procura dar a elementos cimentícios características semelhantes às dos metais. Se bem-sucedido, o processo, conhecido como captura de elétrons, pode transformar materiais sólidos isolantes, como é o caso do concreto, em semicondutores.
Para o gerente dos laboratórios da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland) Arnaldo Forti Battagin, são pesquisas de alta relevância tecnológica, mas que só conseguirão chegar à escala industrial caso se tornem viáveis economicamente. É o que ele avalia na entrevista a seguir:
Tem sido desenvolvidas pesquisas na Espanha, no Japão e nos Estados Unidos, para criar cimentos que permitam conduzir eletricidade. Esses estudos tendem a desenvolver produtos que, no futuro, chegarão ao mercado?
Essas pesquisas desenvolvem-se já há mais de oito anos e se utilizam das propriedades dos nanotubos de carbono para conferir propriedade de condução de eletricidade ao concreto. Os nanotubos de carbono apresentam morfologia similar a um cilindro oco, isto é, têm a aparência de folha de papel enrolada, mas formada por átomos de carbono fortemente ligados, que originam o nanotubo. O resultado é uma fibra de carbono em escala nanoscópica (10 -9 metro) que é cerca de 50 vezes mais resistente que o aço. Por esse motivo, as pesquisas iniciais focaram no aumento do desempenho mecânico do cimento no concreto. Entretanto, a tecnologia se revelou muito dispendiosa para essa finalidade de aumentar a resistência, apenas. Então, novas pesquisas se dirigiram para a descoberta de novas potencialidades da adição de nanotubos de carbono ao cimento, tais como as características de isolantes térmicos e acústicos e armazenador de calor. Foi dentro deste último conceito que surgiu a potencialidade de utilização em painéis, paredes e pisos para aquecimento de instalações de edifícios e residências. Com capacidade de conduzir eletricidade e, por isso, dá muito mais versatilidade ao produto. A adição dos nanotubos transforma o concreto como material de baixa condutibilidade elétrica para excelente condutor e ao aplicar uma corrente contínua o concreto se aquece e retém calor, aquecendo as paredes e pisos, trazendo conforto aos usuários desses ambientes.
Essas e outras pesquisas, como o concreto que se regenera e o concreto translúcido, também são meramente acadêmicas ou têm alguma possibilidade de chegar ao mercado?
Todas essas tecnologias que incluem o uso de cápsulas com polímeros para regenerar o concreto, obturando as suas microfissuras, ou o uso de bactérias geradoras de carbonato de cálcio para a mesma finalidade ou então o uso de nanotubos de carbono no concreto, estão em estágios diferenciados de desenvolvimento e somente se tornarão possíveis se forem economicamente viáveis, apresentarem comportamento de bom desempenho ao longo do tempo e, principalmente, se tiverem aceitação na indústria da construção e obviamente dos consumidores.
O cimento conduzir eletricidade não pode estimular também patologias no concreto?
Não existem efeitos colaterais negativos que prejudiquem o cimento ou o concreto, mas apenas melhorias.
No Brasil tem sido feitas pesquisas inovadoras neste sentido, de agregar outras funções ao cimento e ao concreto?
Desconheço trabalhos recentes que tenham repercutido em aplicação prática efetiva, mas são centenas de estudos na forma de teses e dissertações, que abrem espaço para aplicação. É o papel da universidade desenvolver pesquisas acadêmicas que evoluam para pesquisas tecnológicas e, posteriormente, a aplicação na construção civil para atender as necessidades da sociedade.
Lá fora, essas pesquisas só são possíveis por causa da nanotecnologia. No Brasil, os nanotubos de carbono têm sido estudados?
Há alguns centros de pesquisa que atuam nessa área específica de nanotecnologia aplicada à construção civil, mais especificamente ao cimento e concreto. Um é o criado pela Universidade Mackenzie no ano passado (2013) que embora não tenha atuado ainda na área de construção civil (não tenho acompanhado suas atividades) merece ser citado pelo fato de ter dado um passo pioneiro ao criar um laboratório exclusivamente para estudar as propriedades do grafeno e, por isso, tem grande potencial de contribuir futuramente. Existem outros centros de estudos na USP, UFSCAR, UFRJ e UFF, mas o polo que mais desenvolve atividades segundo meu conhecimento é o da Universidade Federal de Minas Gerais. Lá o professor Orlando Ladeira e equipe vêm desenvolvendo um trabalho de pesquisa, focado na melhoria da resistência do cimento cujos resultados já estão patenteados. Segundo Ladeira, o acréscimo de 0,3% de nanotubos de carbono aumenta em 25% a resistência à tração do novo cimento e em relação à resistência à compressão. O ganho é de 80% no concreto convencional, a baixa resistência à tração é compensada com o uso de armaduras de aço. Já a promessa da pesquisa é de que a adição de nanotubos de carbono irá gerar uma grande economia de aço nas construções, mas são fatos que precisam ser comprovados. Acho oportuno comentar que a equipe do professor Ladeira irá apresentar o trabalho intitulado Nanotubos de carbono: um caminho para a sustentabilidade dos materiais cimentícios, no Congresso Brasileiro de Cimento, organizado pela ABCP e que ocorrerá em São Paulo de 19 a 21 de maio de 2014. Para conhecer detalhes do evento mais importante da indústria do cimento no Brasil consulte o website: http://www.cbcimento.com.br/
A ABCP desenvolve algum estudo nesta linha, envolvendo nanotecnologia agregada ao cimento?
A ABCP sempre acompanha, apoia ou é parceira de pesquisas desenvolvidas em universidade e centros de pesquisas nas suas áreas de interesse. Por exemplo, vem conduzindo um trabalho de pesquisa junto com a Universidade São Judas Tadeu, em São Paulo, de adaptar às condições brasileiras um cimento à base de óxido de titânio que seja autolimpante e redutor de poluição com base nas propriedades fotocatalíticas desse componente.
Entrevistado
Geólogo Arnaldo Forti Battagin, gerente dos laboratórios da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland)
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Créditos Fotos: Divulgação/ABCP
