Pesquisadores desenvolvem concreto mais resistente utilizando biocarvão de fezes humanas
Mistura que utiliza biocarvão de lodo fecal pode aumentar a resistência à flexão em 42% e reduzir impacto ambiental do cimento.
Por Redação Diário Local
Pesquisadores da Índia e dos Estados Unidos desenvolveram um concreto mais resistente ao utilizar biocarvão produzido a partir de fezes humanas tratadas. A inovação utiliza lodo fecal de estações de tratamento para substituir parte do cimento tradicional, obtendo ganhos significativos em propriedades de resistência.
O setor da construção civil é responsável pela emissão de 8% dos gases de efeito estufa do planeta. O cimento, que compõe entre 7% e 15% de uma mistura convencional de concreto, é o principal responsável pelo impacto climático, respondendo por cerca de 88% do CO₂ gerado no processo de fabricação do material.
Como funciona o novo material?
O processo utiliza lodo fecal proveniente de estações de tratamento de saneamento, como as de Warangal, na Índia. O lodo é seco e aquecido em um ambiente com baixa presença de oxigênio, em temperaturas entre 350°C e 450°C, até atingir a carbonização completa.
O biocarvão resultante é moído e peneirado até virar um pó fino, que é então misturado ao cimento. Em testes realizados pela equipe liderada pelo engenheiro civil Raghuvesh Tiwari, da Universidade Manipal de Jaipur, em colaboração com a Universidade Tecnológica da Luisiana, foram testadas substituições de 5%, 10% e 15% do cimento por esse material.
Os resultados, publicados na revista Scientific Reports, indicaram que a proporção de 10% de substituição ofereceu o melhor desempenho, elevando a resistência à compressão em 21% e a resistência à flexão em 42% após 91 dias de cura. Na concentração de 5%, os ganhos foram de 20% na compressão e 36% na flexão.
Por que o biocarvão aumenta a resistência?
A melhora no desempenho pode ser explicada pela presença de minúsculos poros no biocarvão, que retêm água durante a mistura. Essa umidade funciona como uma reserva interna que favorece as reações químicas do processo de cura. Além disso, o material é rico em sílica, elemento que auxilia no reforço da estrutura.
As partículas finas do biocarvão também ajudam a preencher pequenos vazios na mistura, tornando a estrutura mais compacta e coesa. Observações microscópicas mostraram que misturas com 5% de biocarvão apresentaram uma densidade maior do que o concreto convencional.
O estudo também observou uma redução na concentração de metais pesados nas amostras conforme a quantidade de biocarvão aumentava, embora o comportamento a longo prazo ainda precise de investigação.
Quais são os próximos passos?
Apesar do potencial de sustentabilidade e reaproveitamento de resíduos, o material ainda está distante do uso comercial. Os pesquisadores destacam a necessidade de avaliar o desempenho do concreto em condições reais de canteiro de obras.
Serão necessários testes práticos que simulem ciclos de congelamento e degelo, exposição a ambientes salinos e variações extremas de temperatura. Além disso, o estudo ainda não mensurou o impacto efetivo do processo sobre a redução total das emissões de carbono.