A inovação prospera quando pausamos para observar, questionar e reimaginar o mundo ao nosso redor, transformando desafios em oportunidades de progresso. A natureza, em particular, serve como uma rica fonte de inspiração. Ao observá-la, estudar seus desafios cotidianos e contemplar os processos existentes, podemos descobrir insights valiosos que inspiram soluções inovadoras.
Um destes desafios atuais no mundo é a produção de concreto, um material antigo e extremamente popular. Ele também é responsável por uma parcela significativa das emissões globais de CO2 devido ao processo intensivo em energia da produção de cimento e as reações químicas envolvidas. Estima-se que a produção de concreto seja responsável por aproximadamente 8% das emissões anuais de CO2 do mundo, bombeando 11 milhões de toneladas de CO2 para a atmosfera todos os dias - causando 8% das emissões anuais de CO2 e consumindo 9% da água industrial anual do mundo. Aliado a isso, temos a projeção de que o estoque de construção do mundo deve dobrar até 2060 - o equivalente a construir uma cidade inteira de Nova York todos os meses pelos próximos 36 anos, o que significa uma demanda incrivelmente crescente por cimento e concreto. Com esse cenário desalentador, temos algo a fazer? Neste artigo, conversamos com Loren Burnett, CEO da Prometheus Materials, que tem desenvolvido um material que imita processos da natureza para recriar o concreto como conhecemos.
A jornada para a criação do material começou com uma iniciativa do Departamento de Defesa dos Estados Unidos para encontrar matérias-primas sustentáveis e prontamente disponíveis para construção em ambientes privados de recursos. Quatro professores da Universidade de Boulder, no Colorado, desenvolveram, durante cinco anos, o processo de utilizar microalgas como material de construção. Ou seja, ao invés de criar uma nova matéria-prima, cultivaram uma. Esses professores, juntamente com Loren Burnett, co-fundaram a Prometheus Materials em 2021, e continuam a desempenhar papéis de consultoria ativa na empresa.
Loren explica que o processo se inspira na natureza, aproveitando especificamente as capacidades notáveis de microalgas que ocorrem naturalmente - aqueles mesmos microorganismos encontrados em lagos, rios, oceanos e tanques de peixes. Dentro de biorreatores cheios de água, essas microalgas são estimuladas a produzir clorofila auxiliadas por diodos emissores de luz estrategicamente implantados. Infundidos com nutrientes e ingredientes naturais, a água facilita a formação de carbonato de cálcio através de um processo conhecido como biomineralização. Em essência, isso é semelhante à criação natural de conchas e recifes de coral, mas o aproveitamos e o aceleramos a um nível em que se torna a matéria prima de nossa produção de bio-cimento de carbono zero altamente eficiente. "Quando misturado com agregado, o bio-cimento forma um bio-concreto de zero carbono com propriedades mecânicas, físicas e térmicas comparáveis ou superiores ao concreto à base de cimento Portland. Nosso processo evita as operações intensivas em carbono envolvidas na fabricação e transporte do cimento tradicional e sequestra o carbono incorporado das microalgas e biomineralização. Outra característica essencial de nossa solução é que praticamente toda a água usada na produção é devolvida à terra."
O agregado usado no bio-concreto é explorado localmente, com ênfase na incorporação de materiais reciclados sempre que possível. O concreto desempenho impressionante em vários parâmetros em comparação com o tradicional. Loren Burnett destaca: "Nosso bio-concreto de zero carbono é entre 15 e 20% mais leve em peso, o que proporciona vantagens tanto econômicas quanto ambientais - e sua resistência à compressão rivaliza com a do concreto tradicional, enquanto sua resistência à flexão é de 3-4 vezes maior... A resistência de ligação de nosso material tem um Módulo de Ruptura (MOR) de 660-990 PSI em comparação com os 200-325 PSI do concreto tradicional - portanto, somos 3 vezes melhores nessa categoria. Isso reduz a necessidade de reforço de aço em algumas aplicações."
Além de suas proezas estruturais, o concreto Prometheus excede os requisitos de desempenho da ASTM e supera o concreto tradicional com um coeficiente de relação de ruído (NRC) de 0,60 em comparação com 0,05 quando se trata de propriedades acústicas. O material também se destaca no isolamento térmico, reduzindo a transmissão térmica em 90% em comparação com o concreto tradicional, diminuindo assim o carbono operacional, além de eliminar o carbono incorporado.
A empresa tem recebido rodadas de financiamento que tem permitido a construção de novas instalações de fabricação piloto e produção, bem como a expansão da equipe. Atualmente, a empresa está refinando seus produtos de bio-cimento e bio-concreto zero carbono, enquanto introduzem ofertas inovadoras, como as unidades de alvenaria de bioclock zero carbono. Olhando para o futuro, a empresa anseia um crescimento significativo, bem como a diversificação de sua linha de produtos, explorando variações biocimentos e bio-concretos e licenciando sua tecnologia para os fabricantes existentes, com um forte compromisso em causar um impacto global substancial na redução de carbono.
Na abertura bienal de arquitetura de Chicago, o tradicional escritório Skidmore, Owings & Merrill (SOM) revelou a Bio-Block ™ Spiral, em colaboração com a Prometheus. SOM concebeu uma instalação em espiral de bioblocos que convida os visitantes a explorarem o mercado de Fulton. Com blocos de construção rotacionados para criar aberturas e extremidades plissadas para melhorar a estrutura, a instalação destaca a simplicidade da construção de blocos e argamassa, ao mesmo tempo que demonstra a versatilidade da forma do bio-block. Este detém o potencial de reduzir as emissões globais de CO2 em até 8% quando implantadas em escala. Enquanto passa por testes de desempenho em andamento e já disponíveis para projetos selecionados, oferece um substituto sustentável para as unidades de alvenaria de concreto comumente usadas na construção contemporânea. A espiral marca um marco significativo no avanço da adoção desse material ecológico e abordando a crise climática.
Essencialmente, a ênfase da Prometheus está em combater as mudanças climáticas enquanto atende às crescentes demandas do setor de construção. Em um mundo em que as emissões globais de CO2 continuam a subir, o compromisso em alcançar uma redução significativa, visando status negativo de carbono, exemplifica uma dedicação a um futuro mais sustentável. Para finalizar, Burnett calcula que "Atualmente, são emitidos cerca de 53 gigatoneladas de CO2 globalmente anualmente - e esse número está aumentando, não diminuindo. Nosso objetivo geral na Prometheus Materials é, com o tempo, reduzir as emissões de CO2 em um gigatonelada ou mais por ano."
Para acompanhar o andamento das pesquisas e o lançamento de novos produtos, acesse seu site oficial.
