Como funciona o cimento de carbono negativo

O telefone da sede da Novacem Limited em Londres está tocando perpetuamente. E realmente, não é difícil ver o porquê. A Novacem, que surgiu a partir de uma pesquisa realizada no Imperial College na capital do Reino Unido e ainda está sediada na universidade, está desenvolvendo um cimento que diz ser carbono negativo - o que, como o nome sugere, significa que o cimento realmente absorve mais dióxido de carbono do que é emitido em sua produção. Daí todos os telefonemas de construtores de mente verde.

"As pessoas adoram a ideia e nos ligam o tempo todo e dizem: 'Estamos construindo isso ou aquilo; posso pegar o cimento?'", diz John Prendergast, gerente de estratégia e planejamento da Novacem. No entanto, nenhuma pessoa que procurou avidamente o cimento da Novacem desligou o telefone feliz. "Infelizmente, não é o tipo de projeto que você pode realizar da noite para o dia", diz Prendergast. "Há muita ciência por trás disso e ainda mais a fazer." Prendergast diz que a Novacem espera ter um produto piloto finalizado até 2014.

A Novacem é apenas uma das várias empresas globais - incluindo a Calera na Califórnia e a Carbon Sense Solutions do Canadá - atendendo a esse tipo de chamada e, pelo menos no momento, afastando as pessoas. Mas o fato de haver tanto interesse no cimento verdeé uma boa indicação de por que uma série de empresas e pesquisadores estão tentando torná-lo uma realidade. E o mercado para isso pode ser potencialmente enorme, porque, francamente, o cimento Portland padrão - que, quando misturado com água e outros materiais, endurece em concreto, o material de construção onipresente - é tão prejudicial ao meio ambiente. De fato, a produção de cimento sozinha é responsável por 5% das emissões de dióxido de carbono geradas pelo homem, superadas apenas por alguns culpados muito óbvios, incluindo a queima de combustíveis fósseis para geração de eletricidade, transporte e fabricação de ferro e aço [fonte: Rosenwald ]. Essa porcentagem também pode aumentar facilmente, à medida que a China e a Índia continuam sua rápida industrialização e booms de construção.

Claramente, então, substituir o cimento que exala carbono por um substituto que realmente reduza as emissões seria um tremendo benefício. Continue lendo para aprender sobre diferentes abordagens para lidar com essa tarefa muito grande.

Antes de dar uma olhada na abordagem que a Novacem e outras empresas de cimento ambientalmente corretas usam, vamos examinar como o cimento Portland antigo é feito. E por velho, realmente queremos dizer velho: o processo para fazer cimento Portland foi descoberto no início de 1800 por um pedreiro inglês e permaneceu essencialmente o mesmo desde então [fonte: Schenker ]. Em poucas palavras, os 3 bilhões de toneladas de cimento que são transformados em 30 bilhões de toneladas de concreto a cada ano são produzidos pela primeira escavação de calcário, que é composto principalmente de restos de animais marinhos [fonte: Schenker ].

Transformar as antigas conchas de criaturas marinhas que compõem o calcário em cimento faz duas coisas que levam a emissões substanciais de carbono. Em primeiro lugar, o calcário deve ser aquecido a uma temperatura superior a 1.371 graus Celsius para transformá-lo em cimento, procedimento que obviamente requer o consumo de uma grande quantidade de combustíveis fósseis [fonte: Prendergast ]. Ao mesmo tempo, o calcário libera uma quantidade significativa de carbono – o carbonato de cálcio é incorporado ao calcário – quando é aquecido a temperaturas tão altas. No total, a abordagem tradicional para fazer cimento Portland emite quase 816 quilos de dióxido de carbono para cada tonelada de cimento produzido [fonte: Schenker]. De acordo com muitos cientistas, esse aumento das emissões de carbono está, por sua vez, provocando um aquecimento do clima da Terra e uma série de impactos adversos, como clima mais severo, derretimento de geleiras e aumento do nível do mar .

Por outro lado, as empresas que criam cimento negativo em carbono usam matérias-primas diferentes e menos energia. Embora o processo e os ingredientes exatos sejam proprietários, é isso que a Novacem revelará: em vez de usar calcário, a empresa conta com o que é conhecido como silicatos de magnésio, que vêm de olivina, talco e serpentina. É importante ressaltar que os silicatos de magnésio não possuem carbono embutido neles, o que significa que não há emissões quando são aquecidos. Há outro benefício em usar silicatos de magnésio em vez de calcário como material de origem: eles só precisam ser aquecidos a cerca de metade da temperatura do calcário para produzir cimento. Uma temperatura mais baixa, é claro, significa que menos combustíveis fósseis são necessários para o processo funcionar - e que menos emissões são produzidas ao longo do caminho.

Há mais um aspecto no processo de fabricação do cimento da Novacem que deixa de ser menos prejudicial em termos de emissões para realmente ser negativo em carbono. Para fazer com que todos os ingredientes endureçam em cimento, a Novacem adiciona carbonatos de magnésio, que são produzidos pela combinação de dióxido de carbono e alguns outros ingredientes. Embora seja um pouco complicado, a conclusão é esta: adicionar dióxido de carbono ao cimento que seria emitido para a atmosfera o torna negativo em carbono. De fato, a Novacem acredita que cada tonelada de cimento produzida poderia absorver um décimo de tonelada de dióxido de carbono [fonte: Rosenwald ].

Com o apoio do governo britânico e da Laing O'Rourke, uma das maiores empresas de construção do país, a Novacem é provavelmente a empresa de maior destaque na busca de cimento negativo em carbono. Mas, como mencionado na página anterior, não é o único. Na Califórnia, por exemplo, uma empresa chamada Calera também recebeu apoio do Departamento Federal de Energia e do proeminente capitalista de risco Vinod Khosla por seus esforços. Em essência, o que a Calera faz é literalmente pegar as emissões de dióxido de carbono expelidas de uma usina de energia e misturá-las com água e outros ingredientes para fazer carbonatos que vão para o cimento. A Calera já tem uma operação piloto na Califórnia e, em 2011, anunciou um acordo para construir uma fábrica de cimento ao lado de uma usina de carvão na China.

Continue lendo para ver que diferença o cimento negativo em carbono pode fazer – e quais desafios existem para que ele se torne onipresente.

Embora os esforços de pesquisa da Novacem ainda não produzam cimento que seja realmente usado em qualquer projeto de construção, John Prendergast tem planos ambiciosos para o futuro do produto. "O objetivo é desenvolver um cimento que possa substituir completamente o cimento Portland", diz. Em outras palavras, ele espera que qualquer projeto que atualmente use cimento padrão possa se enquadrar perfeitamente na oferta da Novacem. Substituir uma das maiores fontes de emissões de dióxido de carbono por um produto que realmente remova o dióxido de carbono do meio ambiente seria obviamente um avanço muito benéfico.

Há uma série de obstáculos, no entanto, que qualquer um dos produtores de cimento carbono neutro ou negativo terá que superar. Talvez o mais importante seja simplesmente a fabricação de um produto confiável que possa, de fato, substituir o cimento Portland - isso, é claro, só será realmente testado quando as empresas revelarem seu cimento para aplicações comerciais. Embora, segundo Prendergast, a Novacem tenha resultados internos que indicam que será capaz de produzir um cimento tão forte quanto o cimento Portland.

Mas outras questões também surgem. Para que o cimento carbono negativo realmente substitua seu equivalente muito mais sujo, todas as matérias-primas para sua produção devem ser baratas e abundantes o suficiente para competir com o cimento Portland em termos de custo. A Calera, por exemplo, foi criticada porque seu processo exige acesso a depósitos alcalinos raros e caros - uma acusação que a empresa contesta [fonte: Romm ].

Por sua vez, a Novacem atesta que o acesso às matérias-primas de que necessita não é uma barreira potencial. Nem, diz Prendergast, é o custo. Em outras palavras, logo após começar a operar, ele espera que o cimento Novacem tenha o mesmo preço do cimento Portland. "Inicialmente, você precisa construir algumas usinas antes de obter a paridade de custos", diz ele. "Nosso processamento é diferente, mas os engenheiros que analisamos o processo até agora estimam que os custos seriam os mesmos".

A aceitação pela indústria da construção e pelos reguladores pode vir à medida que o produto se provar no mercado. Por outro lado, se o cimento carbono negativo pode ser produzido ao mesmo preço e com a mesma qualidade do cimento Portland, é difícil imaginar que ele não será adotado.

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