Uma pesquisa inovadora conduzida por cientistas na Austrália revelou que a utilização de resíduos de café processados pode aumentar significativamente a resistência do concreto. O estudo aponta que, ao adicionar borra de café carbonizada à mistura, é possível obter um concreto até 30% mais resistente.
A descoberta apresenta uma solução promissora para dois grandes desafios ambientais: o descarte inadequado de resíduos orgânicos e a crescente demanda por recursos naturais na indústria da construção.
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Anualmente, são produzidos globalmente cerca de 10 bilhões de quilos de resíduos de café, grande parte dos quais acaba em aterros sanitários. Essa prática contribui para a emissão de gases de efeito estufa, como metano e dióxido de carbono, que aceleram as mudanças climáticas. Conforme explicou o engenheiro Rajeev Roychand, da RMIT University, quando a pesquisa foi publicada em 2023, o descarte de resíduos orgânicos representa um desafio ambiental significativo devido à emissão de grandes quantidades de gases nocivos.
Simultaneamente, o setor da construção civil enfrenta uma demanda crescente por concreto, um material que exige a extração intensiva de recursos naturais, como a areia. A extração de areia de leitos de rios e margens tem um impacto ambiental considerável, afetando a biodiversidade e a estabilidade dos ecossistemas.
O engenheiro Jie Li, também da RMIT, ressaltou que a extração contínua de areia natural para atender às demandas da construção causa um grande impacto no meio ambiente. Ele acrescenta que, devido à natureza finita dos recursos e aos impactos ambientais da mineração de areia, existem desafios críticos e duradouros na manutenção de um fornecimento sustentável de areia. Com uma abordagem de economia circular, poderíamos manter os resíduos orgânicos fora dos aterros sanitários e também preservar melhor nossos recursos naturais, como a areia.
A solução: borra de café transformada em biochar
A adição direta de produtos orgânicos, como a borra de café, ao concreto não é viável, pois esses materiais podem liberar substâncias químicas que comprometem a resistência do material de construção. Para contornar esse problema, a equipe de pesquisa utilizou um processo de pirólise, que consiste em aquecer os resíduos de café a temperaturas superiores a 350°C em um ambiente com baixo teor de oxigênio.
A pirólise decompõe as moléculas orgânicas, transformando-as em um material carbonizado poroso chamado biochar (biocarvão). O biochar pode formar ligações com a matriz do cimento, incorporando-se à sua estrutura e conferindo maior resistência ao concreto.
Roychand e seus colegas também tentaram pirolisar a borra de café a 500 °C, mas as partículas de biochar resultantes não eram tão fortes.
O estudo foi publicado no Journal of Cleaner Production.
Próximos passos
Os pesquisadores alertam que ainda são necessárias avaliações da durabilidade a longo prazo do concreto produzido com biochar de café. Atualmente, a equipe está conduzindo testes para verificar o desempenho do material em condições de congelamento e descongelamento, absorção de água, abrasão e outros fatores de estresse.
Adicionalmente, os cientistas estão explorando a produção de biochar a partir de outras fontes de resíduos orgânicos, como madeira, restos de comida e resíduos agrícolas.
A engenheira Shannon Kilmartin-Lynch, da RMIT, enfatizou que a pesquisa ainda está em seus estágios iniciais, mas as descobertas oferecem uma maneira inovadora de reduzir drasticamente a quantidade de resíduos orgânicos destinados a aterros sanitários.
Ela também adicionou que a inspiração para sua pesquisa, de uma perspectiva indígena, envolve o cuidado com o país, garantindo que haja um ciclo de vida sustentável para todos os materiais e evitando que as coisas vão para o aterro sanitário para minimizar o impacto no meio ambiente.
