Estudo aponta que fezes humanas podem substituir cimento e aumentar resistência do concreto em 36%

Uso de biocarvão fecal pode revolucionar a resistência do concreto e reduzir emissões de CO₂.

Pesquisadores da Manipal University Jaipur, na Índia, descobriram que o biocarvão produzido a partir de fezes humanas tratadas pode aumentar a resistência do concreto, ao mesmo tempo em que diminui a dependência do cimento. Essa inovação é significativa, considerando que a produção de cimento é uma das principais responsáveis pelas emissões de dióxido de carbono na construção civil.

Os resultados da pesquisa indicam que a substituição de uma pequena porcentagem do cimento por esse material alternativo pode não apenas aumentar a resistência do concreto, mas também abrir novas possibilidades para soluções mais sustentáveis em um setor que consome cerca de 30 bilhões de toneladas de concreto anualmente em todo o mundo.

O concreto é o segundo material mais consumido globalmente, ficando atrás apenas da água. Sua popularidade se deve à sua versatilidade: quando fresco, pode ser moldado em diversas formas, e, uma vez endurecido, é capaz de suportar grandes cargas, durando décadas ou até séculos.

Entretanto, a produção de cimento enfrenta grandes desafios ambientais. O processo de aquecimento de calcário a altas temperaturas para a fabricação do cimento libera quantidades significativas de dióxido de carbono para a atmosfera, contribuindo para as mudanças climáticas.

No estudo, os cientistas criaram um biocarvão fecal, rico em carbono, obtido pelo aquecimento de matéria orgânica em ambientes com pouco oxigênio. Essa abordagem inovadora utilizou lodo derivado de fezes humanas tratadas em estações de saneamento como matéria-prima, uma alternativa que já vinha sendo considerada com resíduos agrícolas, como madeira e casca de arroz.

Os pesquisadores testaram diferentes formulações e descobriram que a substituição de 5% do cimento pelo biocarvão fecal resultou em melhorias significativas nas propriedades do concreto. Após 91 dias de cura, o material apresentou um aumento médio de 20% na resistência à compressão e um crescimento de até 36% na resistência à flexão, além de redução da porosidade e menor absorção de água.

Três fatores principais explicam o desempenho superior do concreto com biocarvão. O primeiro é a alta porosidade do biocarvão, que atua como pequenos reservatórios de água, liberando-a gradualmente e favorecendo as reações químicas que aumentam a resistência do concreto.

Outro aspecto é a presença de sílica no material, que reage com compostos do cimento e contribui para a formação de silicatos de cálcio, essenciais para a resistência do concreto. Além disso, as partículas finas do biocarvão preenchem espaços vazios na mistura, tornando o material mais compacto.

Apesar dos resultados promissores, é importante ressaltar que o estudo foi realizado em laboratório e ainda não avaliou o comportamento do material em condições reais, como em ambientes com baixas temperaturas, salinos ou sujeitos a ciclos intensos de calor e umidade.