Resíduos provenientes das nossas casas de banho podem ser utilizados para fabricar um betão mais resistente, substituindo simultaneamente parte do cimento.
Os investigadores utilizaram lamas provenientes de uma instalação de tratamento na Índia. Estas foram secas e depois aquecidas entre 350 e 450 °C com muito pouco oxigénio. Este tratamento produz um pó rico em carbono chamado biochar.
Provetes cilíndricos, cúbicos e prismáticos de betão contendo biochar, preparados para ensaios mecânicos. Crédito: autores do estudo, Scientific Reports, CC BY 4.0.
Este pó substituiu depois parte do cimento em várias misturas. Os investigadores testaram proporções de 5, 10 e 15 %. Mediram a resistência, a capacidade de absorção de água, a porosidade e a retração durante a secagem. Um betão convencional serviu de referência.
Os resultados tornam-se particularmente interessantes após 91 dias de endurecimento. Com 10 % do cimento substituído, a resistência à compressão aumenta 21 % em relação ao betão de referência. A resistência à flexão aumenta 42 %. A mistura contendo 5 % de biochar também obtém bons resultados, com aumentos respetivos de 20 e 36 %.
Para compreender este ganho, é preciso observar o pó mais de perto. O biochar contém numerosos poros minúsculos capazes de reter água. Esta permanece então disponível durante o endurecimento do cimento. As suas partículas muito finas também podem ocupar pequenos espaços entre os outros componentes, tornando o material mais denso.
O biochar também contém sílica. Esta participa em reações químicas que produzem mais compostos que contribuem para a resistência do betão. Ao microscópio, a mistura com 5 % apresenta assim uma estrutura mais densa e melhor ligada do que o betão convencional.
Adicionar mais biochar não melhora, contudo, o material indefinidamente. Com 15 % de substituição, os investigadores observam mais poros e zonas menos bem ligadas. O desempenho depende, portanto, muito da dosagem. Os ensaios mostram também que as misturas com 5 e 10 % conservam propriedades interessantes no que diz respeito à absorção de água e à retração.
Antes de ponderar a construção de edifícios com este material, serão necessários outros ensaios. O estudo não avaliou, nomeadamente, o seu comportamento perante ciclos de congelação e descongelação, o sal ou temperaturas extremas. Também não mediu diretamente a pegada de carbono obtida ao substituir parte do cimento.