Como tornar o cimento mais “ecológico”

Uma escola primária em Buechen, no cantão de St. Gallen, ganhou o Prêmio de Arquitetura de 2017, concedido pela BetonSuisse. Giuseppe Micciché /Architekturpreis Beton 17

A produção de cimento gera mais emissões de gases de efeito estufa do que o tráfego aéreo. Algumas soluções desenvolvidas na Suíça, um dos maiores consumidores de cimento do mundo, poderiam ajudar a melhorar a "pegada ecológica" do setor de construção.

China, Estados Unidos e depois…o cimento. Se fosse um país, a indústria de cimento mundial estaria em terceiro lugar na lista das nações mais poluidoras. As mais de quatro bilhões de toneladas de cimento produzidos anualmente representam pouco mais de oito por cento das emissões globais de CO2. O material polui mais do que os aviões e navios mercantes.

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Assim como o transporte, o setor da construção civil também deve redudzir seu impacto ambiental. A Associação Global de Cimento e Concreto (GCCA) quer atingir neutralidade climática até 2050Link externo, uma transição que não será fácil devido ao aumento da demanda provocada pelo “boom” no setor da construção civil em países emergentes e em desenvolvimento, especialmente na Ásia.

Por que cimento gera emissões?

O cimento é um pó cinza que, quando misturado com água e materiais granulados (areia ou cascalho), atua como aglutinante necessário para a fabricação do concreto. O principal componente do cimento é o clínquer, um material que resulta da queima de rochas ricas em calcário e argila.

Dois terços das emissões de cimento são gerados durante a reação química que produz o clínquer. Outro terço das emissões, por outro lado, provém dos combustíveis fósseis utilizados para aquecer as rochas nos fornos. O clínquer é formado a uma temperatura de cerca de 1.450 °C.

Cimento para sair da pobreza

China e Índia são os principais países produtores de cimento do mundo, com 53% e 8% de participação de mercado, respectivamente (dados de 2018). E entre 2011 e 2013, a China utilizou mais cimento do que os Estados Unidos durante o século 20Link externo.

O concreto tem múltiplas vantagens: é barato, facilmente produzido em qualquer lugar e extremamente versátil, explica Karen Scrivener, professora e diretora do Laboratório de Materiais de Construção da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL).

“É um material indispensável, que desempenha um papel central na modernização do planeta e ajuda a tirar as pessoas da pobreza”, diz em uma revista à revista HochparterreLink externo.

584 quilos por ano

As imagens turísticas podem ser enganosas: a Suíça não é apenas sinônimo de natureza e paisagens verdejantes. A multinacional LafargeHolcim, o terceiro maior produtor mundial de cimentoLink externo, está sediado no país alpino. Isso faz que seja um dos maiores consumidores do mundo, proporcionalmente, como explica David Plüss, porta-voz da Cemsuisse, a associação nacional de produtores.

“O consumo elevado de cimento está relacionado ao fato de a Suíça possuir uma boa infra-estrutura. O uso de concreto é essencial para a distribuição de água, gás e eletricidade. Ela se encontra, por exemplo, em barragens hidrelétricas, bem como usinas de eliminação de resíduos”, afirma.

Com 584 quilos por ano, o uso de concreto per capita da Suíça é mais que o dobro do uso dos Estados Unidos, Brasil e França.

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Como reduzir emissões?

As seis fábricas de cimento da Suíça são responsáveis por cerca de cinco por centos das emissões nacionais de gases de efeito estufa. A solução mais simples para reduzir seu impacto climático é substituir os combustíveis fósseis que alimentam os fornos. Por exemplo, com resíduos domésticos ou industriais: biomassa, pneus velhos, plástico ou lodo de esgoto. A indústria de cimento nacional reduziu as emissões de combustíveis fósseis em dois terços em relação aos níveis de 1990, declara CemsuisseLink externo.

Por outro lado, é muito mais difícil reduzir as emissões geradas pela reação química necessária para fazer clinker, ressalta David Plüss. “As únicas alternativas são reduzir a proporção de clínquer no cimento, a quantidade de cimento no concreto ou o uso de concreto em geral”, diz. O concreto, acrescenta Plüss, pode ser reciclado indefinidamente. Uma vez moído, pode ser usado como um substituto do cascalho em concreto novo. A reciclagem do cimento, por outro lado, é impossível.

Se forem tomadas medidas em todos os níveis, as emissões de gases de efeito estufa podem ser reduzidas em 80%, estima Plüss. Mas para alcançar a neutralidade climática no setor serão necessárias tecnologias para capturar e armazenar o CO2 produzido pelas fábricas de cimento.

Cimento suíço produzido na Colômbia e na Costa do Marfim

Na Suíça, o cimento Portland – o cimento mais utilizado no mundo com um teor de clínquer de 95% – está sendo substituído por outros tipos de cimentoLink externo que emitem menos CO2, explica o porta-voz. “A porcentagem média de conteúdo de clínquer no mercado suíço é de 74%. O objetivo é reduzir para 60% até 2050. O desafio é diminuir uso de clínquer, preservando as características do produto, ou seja, a estabilidade e a resistência do cimento”.

Na EPFL, Karen Scrivener e seu grupo de pesquisa desenvolveram um cimento contendo apenas 50% de clínquer, utilizando argila e calcário, dois materiais encontrados em abundância na natureza. Conhecido como LC3Link externo (Limestone Calcined Clay Cement), este cimento reduz as emissões de gases de efeito estufa em 40%, sem perder nenhuma das características e qualidades de Portland.

“O desafio é reduzir o uso de clínquer, preservando as características do produto, ou seja, a estabilidade e a resistência do cimento”.

David Plüss, Cemsuisse

A LC3 para uso comercial é atualmente produzida em duas fábricas na Colômbia e na Costa do Marfim. “Trabalhamos com muitas empresas em diferentes países. Há muito interesse no Egito, Malauí e em outros países africanos. Várias grandes empresas estão planejando realizar testes na Europa”, declara Scrivener.

O cimento, desenvolvido em cooperação com universidades em Cuba e na Índia, poderia evitar emissões de CO2 equivalentes a 10 vezes as emissões anuais da Suíça, segundo estimativas da Scrivener.

O Laboratório Suíço de Teste e Pesquisa de Materiais (Empa) pesquisa o desenvolvimento de um cimento alternativoLink externo à base de magnésio. Sua característica especial: ele não só gera menos emissões, mas também pode ligar dióxido de carbono na atmosfera, o que é bom para o rendimento das colheitas e para o meio ambiente.

Concreto sem cimento

Oxara, uma jovem empresa desenvolvida através de um projeto de pesquisa na Escola Politécnica Federal de Zurique (ETH), quer revolucionar a indústria da construção com um concreto sem cimento (Cleancrete). Ele feito de material escavado à base de argila e um aditivo químico especial.

O objetivo é oferecer um material de construção sustentável e acessível para todo o mundo, incluindo países do Sul, explica Gnanli Landrou, fundador da Oxara. O concreto limpo é 20% mais barato do que o concreto tradicional e as emissões são cerca de 25 vezes menores.

A desvantagem da Cleancrete é que é menos resistente à compressão e, portanto, não permite a construção em altura. Atualmente, o principal desafio é convencer a indústria da construção e encontrar financiamento.

“Queremos trabalhar com start-ups e estamos financiando uma cadeira em construção sustentável no ETH em Zurique”, diz Christian Wengi, diretor de marketing da Lafarge-Holcim, em entrevistaLink externo ao canal público de televisão SRF.

1,5 vezes o tamanho da Índia

É certamente possível construir com outros materiais. Arquitetos para o Futuro, um grupo filiado ao movimento da greve climática, sugere soluções mais “ecológicas” do que o concreto: madeira, a palha ou até mesmo a própria terra.

O “Projeto Pi” planeja construir a primeira estrutura de 80 metros de altura do país no cantão de Zug. Architektur: Duplex Architekten, Visualisierung: Filippo Bolognese

Para Karen Scrivener, o concreto continua sendo um material de construção essencial. Outros materiais envolvem custos mais altos e também mais emissões, diz.

“Não tenho nada contra a madeira. Pelo contrário. No entanto, é irrealista pensar que ela pode substituir completamente o concreto. Se quisermos trocar 25% do concreto produzido anualmente por madeira, necessitaríamos cortar uma floresta equivalente a 1,5 vezes o tamanho da Índia”, diz.

Mas é possível usar menos concreto e economizar até a metade dos materiais em alguns edifícios. “A atitude da indústria mudou muito nos últimos anos. Ela está mais comprometida com a neutralidade climática. Muitas vezes, os obstáculos não são tecnológicos, mas logísticos: os atores da cadeia produtiva são tão numerosos que é difícil comunicar os desenvolvimentos feitos em todos os níveis. Por exemplo, um arquiteto nem sempre sabe que pode fazer o mesmo trabalho com menos materiais.

Adaptação: Alexander Thoele