Colocando o concreto em uma perspectiva ambiental

Depois da água, o concreto é o recurso mais utilizado na Terra. Por ser usado de forma tão predominante e em grandes quantidades, ele tem sido alvo de intenso escrutínio por seu impacto ambiental. Reunimos esses fatos sobre o concreto com base em pesquisas e entrevistas com especialistas para ajudar a estruturar a discussão sobre o impacto que ele tem sobre o meio ambiente.

1. O cimento e o concreto são materiais intrinsecamente de baixo impacto

"A razão pela qual o cimento e o concreto têm grande impacto é porque os usamos em grandes quantidades. Na verdade, eles têm um impacto muito menor do que qualquer outro substituto. Portanto, substituir o cimento ou o concreto por outros materiais que têm maior impacto ambiental não melhorará a situação." A Dra. Karen Scrivener, chefe do Laboratório de Materiais de Construção da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, ressalta.

"Temos que lembrar que é apenas porque os materiais à base de concreto ou cimento constituem mais da metade de todos os materiais de construção que usamos que o impacto geral em termos de emissão de CO2 é bastante alto."

Deixe que os outros aproveitem isso também!

2. O CO2 incorporado no concreto é compensado no início da vida útil dos edifícios de concreto devido à maior eficiência energética.

O concreto é feito de uma mistura de agregados, cimento, água e ar. A mistura típica de concreto contém de 10 a 15% de cimento. De acordo com a The Concrete Initiative, um projeto liderado pela CEMBUREAU (Associação Europeia de Cimento), BIBM (Federação Europeia de Concreto Pré-moldado), ERMCO (Organização Europeia de Concreto Pronto) e UEPG (Associação Europeia de Agregados), quando o CO2 emitido durante a extração, transporte e fabricação desses ingredientes é levado em conta, uma mistura típica de concreto tem um CO2 incorporado de cerca de 50-150 kg por tonelada. Estudos mostram que o período de retorno do investimento em edifícios de concreto pode ser de apenas 11 anos.

3. Os edifícios convencionais usam 150-200 kWh/m2/ano de energia.

Em contrapartida, os edifícios modernos de concreto podem ser projetados para usar 50 kWh/m2/ano ou até menos energia. O concreto contribui para uma maior eficiência energética devido à sua durabilidade, estanqueidade ao ar e massa térmica. Os edifícios de concreto podem durar mais de 100 anos. Compare isso com os edifícios feitos de outros materiais de construção que duram 50 anos, que precisariam ser reconstruídos duas vezes para durar o mesmo período de tempo, e é fácil ver que os edifícios de concreto economizam recursos e têm menos CO2 incorporado. As estruturas de concreto também têm muito poucas juntas, o que ajuda a manter os edifícios herméticos. A massa térmica permite que o concreto absorva o calor e ajuda a evitar o superaquecimento. O calor armazenado é então liberado à noite, quando está mais frio lá fora. Isso mantém as temperaturas dos ambientes relativamente estáveis durante todo o ano, o que significa que é necessária menos energia para aquecer ou resfriar os ambientes.

4. Muitas pesquisas estão sendo realizadas atualmente sobre cimento mais ecológico.

"Noventa por cento das emissões de CO2 associadas ao concreto são provenientes da produção de clínquer de cimento. O clínquer é um produto intermediário durante a fabricação do cimento Portland, produzido quando o calcário e os aluminossilicatos, como a argila, são aquecidos a uma alta temperatura no forno rotativo de cimento. Atualmente, há muitas pesquisas em andamento para o desenvolvimento de um cimento mais ecológico que visa reduzir ao máximo o teor de clínquer no cimento final", destaca o Prof. Christian John Engelsen, cientista sênior do SINTEF, um instituto de pesquisa independente da Noruega.

A Dra. Scrivener e sua equipe também desenvolveram um novo tipo de cimento chamado LC3 (Limestone Calcined Clay Cement) que pode reduzir as emissões de CO2 em 30%. O LC3 é feito de calcário e argilas de baixa qualidade que estão disponíveis em abundância, o que o torna uma alternativa econômica ao cimento Portland, pois não exige modificações de capital intensivo nas fábricas existentes.

Christian John Engelsen, cientista sênior do SINTEF

5. A carbonatação, um processo natural conhecido há milhares de anos, permite que as estruturas de concreto absorvam CO2 da atmosfera.

"Quando o cimento é adicionado para fazer o concreto, o processo natural de carbonatação é iniciado, já que a carbonatação é o produto da união de cal, água e ar. A velocidade da carbonatação depende de vários fatores, como a qualidade do concreto, a umidade, o acabamento da superfície, entre outros", diz Engelsen.

Ele cita um estudo que sua equipe realizou há alguns anos sobre o cálculo da absorção de CO2 no estoque de construção norueguês. "Calculamos que, ao longo de uma vida útil de 100 anos, com um nível de 10% de reciclagem de concreto, o nível de recuperação de CO2 foi de cerca de 15% do CO2 emitido durante a produção do cimento. Esse é considerado um valor conservador, pois não queríamos superestimar a quantidade de CO2 que está sendo retirada da atmosfera."

Jussi Mattila é CEO da Confederation of Finnish Construction Industries RT (CFCI), uma organização de interesse conjunto de empreiteiros de construção, empreiteiros especiais e do setor de produtos de construção. Mattila está ativamente envolvido no Concrete Solutions, um projeto conduzido pelo Finnish Environment Institute para analisar as possibilidades do concreto como um sumidouro de carbono. "Fabricamos cimento e concreto há 150 anos. Portanto, produzimos muitas estruturas de concreto que estão retirando CO2 da atmosfera o tempo todo. Estamos realizando pesquisas para quantificar o tamanho do sumidouro de carbono que o concreto representa, mas isso ainda está em seus estágios iniciais."

Mattila acrescenta que as pesquisas realizadas sobre o potencial do concreto como sumidouro de carbono estão em andamento em todo o mundo. O Concrete Solutions, por exemplo, é um projeto de pesquisa de 1,1 milhão de euros. "Há muitas considerações a serem feitas quando falamos sobre as possibilidades que o concreto oferece como sumidouro de carbono. Isso depende de uma combinação de fatores. Na Finlândia, por exemplo, onde temos um clima diferente, usamos concreto resistente à geada, que pode ter um comportamento diferente do concreto usado em outras partes do mundo."

De acordo com a The Concrete Initiative, a carbonatação pode ser especialmente relevante depois que um edifício de concreto é demolido e os pedaços de concreto são triturados, quando a área de superfície exposta ao ar aumenta drasticamente.

Jussi Mattila é CEO da Confederação das Indústrias Finlandesas de Construção RT (CFCI)

6. O concreto é 100% reciclável.

Ao calcular o impacto ambiental do concreto, o que acontece depois que um edifício de concreto é demolido também precisa ser levado em conta. O concreto pode ser facilmente reutilizado e reciclado: os agregados de edifícios demolidos podem ser usados em aplicações não ligadas, como base de estradas, e até mesmo como agregados para concreto novo.

"O pré-moldado sucateado das fábricas de elementos de concreto pode ser usado para substituir até 5% dos materiais, já que a sucata da produção é um concreto de alta qualidade. Além disso, como você tem controle sobre a receita do concreto, é fácil triturá-lo e usá-lo novamente em uma nova produção." explica Engelsen.

7. As emissões líquidas de CO2 associadas aos produtos de concreto ao longo de seu ciclo de vida são menores do que se apenas o CO2 emitido durante sua produção fosse levado em conta.

"Há uma tendência de nos concentrarmos no CO2 produzido enquanto o concreto está sendo fabricado. Temos que analisar toda a vida útil de uma estrutura de concreto para ter uma perspectiva precisa do seu impacto ambiental. O concreto tem um desempenho melhor do que outros materiais de construção em termos de eficiência energética, custos de manutenção mais baixos e vida útil mais longa", afirma Mattila. "Desde que um edifício de concreto seja mantido adequadamente, ele basicamente dura para sempre. E, enquanto estiver de pé, ele absorverá CO2 da atmosfera."

É importante ser realista com relação ao concreto

A Dra. Karen Scrivener é uma química de materiais conhecida por seu trabalho inovador em materiais cimentícios, uma área que ela pesquisa há mais de quatro décadas. Ela dirige o Laboratory of Construction Materials na Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, onde é professora titular.

Precisamos ser realistas quanto ao papel que o concreto desempenha em nossas vidas e como podemos mitigar seus efeitos sobre o meio ambiente. Uma coisa que sabemos é que, como usamos muito concreto - cerca de metade de todo o material que usamos -, também temos uma grande oportunidade de melhorar as coisas. Para colocar isso em perspectiva, fabricamos cerca de 4 bilhões de toneladas de cimento, o que se traduz em cerca de 10 vezes essa quantidade em concreto. Se pudermos fazer algumas mudanças na quantidade de emissões de CO2, por exemplo, quando você multiplica isso pela quantidade de material que usamos, isso pode ter um impacto muito substancial.

Tem havido muita discussão sobre o que pode ser feito para reduzir o impacto do concreto. Alguns propuseram ajustar sua capacidade de carbonatação para permitir a captura de mais CO2. Embora haja alguma margem, sempre será apenas uma proporção bastante modesta do CO2 que está sendo emitido. E haverá aplicações que não poderão ser usadas em todas as situações.

Também houve sugestões sobre a fabricação de blocos de concreto com bactérias. O fato é que isso não resolverá nada, pois o cálcio que essas bactérias usam deve vir da descarbonização do calcário, da mesma forma que é usado na fabricação do cimento. Na verdade, isso pode piorar a situação, pois você provavelmente precisará de quantidades maiores de cálcio. Há uma tendência na mídia, especialmente, de se concentrar em coisas que parecem mais inovadoras do que realmente são.

Temos que ter em mente que 90% da produção de concreto ocorre em economias emergentes ou em desenvolvimento. Temos que nos certificar de que as soluções que apresentamos podem realmente ser usadas no campo. Também temos que ser práticos. Temos que pensar em como podemos melhorar toda a cadeia.

Escrevemos um relatório há alguns anos para a European Climate Foundation, no qual estimamos que, usando apenas as tecnologias disponíveis atualmente, podemos reduzir as emissões em até 80%, otimizando esses diferentes elos da cadeia.

O primeiro nível em que precisamos trabalhar é o nível do cimento. É por isso que desenvolvemos o LC3, porque ele pode levar a uma economia de 30 a 40%. Em seguida, observamos o nível do concreto. Temos muito desperdício e tendemos a colocar muito mais cimento no concreto do que o necessário. Podemos economizar mais 40 a 50% nesse nível. Em seguida, analisamos a construção em si. Novamente, usamos mais concreto do que o necessário nas estruturas e a taxa de desperdício pode chegar a cerca de 50% ou o dobro do que é realmente necessário. Se somarmos todos esses níveis, teremos reduções muito significativas para esse material.

Precisamos implementar coisas práticas enquanto trabalhamos em soluções de longo prazo, como a captura de carbono. Mas temos que perceber a urgência da situação. O setor de concreto está muito consciente da questão da degradação ambiental e é importante agir agora.

Dra. Karen Scrivener