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Biocimentação: uma tecnologia para a sustentabilidade na construção civil

Nossos leitores devem ter ouvido falar sobre bactérias, e como elas podem colocar a vida em risco. Mas, vocês sabiam que 99% das bactérias existentes no mundo têm papel benéfico para a sociedade humana? Neste artigo, vamos apresentar e discutir a possibilidade de uma junção praticamente desconhecida da maioria das pessoas: bactérias para ajudar na construção civil. Como isso é possível? Através de um processo denominado biocimentação. Para conhecermos mais sobre isso, vamos analisar esta temática por partes: primeiramente, é importante conhecer essas bactérias e o que as mesmas têm a oferecer; e, na sequência, compreender como elas podem ser associadas à construção civil e à arquitetura.

 

 

 

Na natureza, encontramos exemplos de “cimento natural”, que confere alta resistência e durabilidade a materiais, como as conchas de moluscos, recifes de corais, entre outros. A durabilidade desses materiais está associada à sua composição química, geralmente formada por um composto denominado carbonato de cálcio. Na busca pela compreensão dessas estruturas da natureza, cientistas descobriram, em diversos ambientes, a presença de bactérias que podem produzir naturalmente carbonato de cálcio, e depositá-lo no ambiente aquático e no solo. Por conta dessas características, esses materiais servem de inspiração para cientistas da engenharia civil e da arquitetura. Paralelamente a esses fatos, a área da construção civil enfrenta problemas relacionados à durabilidade e resistência dos materiais, afinal, com o passar do tempo surgem microfissuras nas superfícies, por onde a água pode infiltrar e oxidar as estruturas internas como, por exemplo, as barras de ferro.

 

 

 

Por conta disso, nos últimos anos, principalmente, houve crescente busca por melhorias da qualidade de materiais utilizados na construção civil, com o objetivo de aumentar a durabilidade, a resistência ou ainda a “regeneração” das superfícies após serem atingidas por pequenas fissuras. Pesquisadores uniram a habilidade das bactérias em produzir carbonato de cálcio e a necessidade de aumentar a durabilidade das construções, promovendo a auto cura da construção e melhorar a resistência dos materiais. Assim, constituiu-se então a biocimentação, que é a formação de carbonato de cálcio por organismos vivos quando estes são adicionados a materiais utilizados na construção civil, como na argamassa ou concreto. Embora pareça assunto recente, os primeiros estudos sobre isso foram publicados em 1994, e, nos últimos 15 anos observou-se crescimento neste campo da pesquisa, com trabalhos publicados em revistas de alto fator de impacto, com resultados significativos para a área. Os estudos de aumento de resistência ainda estão em escala de laboratório, mas já mostram que a argamassa contendo bactérias produtoras de carbonato de cálcio apresenta aumento de mais de 40% na resistência mecânica do material.

 

 

 

Enquanto algumas aplicações estão apenas em escala inicial nos laboratórios, outras já são utilizadas em escala real. É o caso da conservação de obras pertencentes ao patrimônio arquitetônico e histórico. A busca por materiais funcionais avançados, que possam fornecer reparo e proteção da superfície de forma duradoura, é demanda atual, crescente e urgente. Ao longo dos anos, as obras são atingidas por pequenas fissuras causadas pela retração do concreto e fatores climáticos. Deste modo, o uso de argamassa acrescida de bactérias poderia ser alternativa de produção de carbonato de cálcio para evitar ou fechar fissuras. Alguns estudos sugerem a aplicação – por meio de spray – de uma mistura líquida de bactérias sobre a superfície que se deseja recuperar. Na Holanda, por exemplo, uma antiga residência da família real, construída no século XVII, foi restaurada com o uso de concreto contendo bactérias, assim, quando a ação do tempo provocar microfissuras no concreto, as bactérias produzirão carbonato de cálcio, e, consequentemente, a microfissura será selada.

 

 

 

Mas, a aplicação dessas bactérias não se limita aos trabalhos descritos. Estudos mostram o uso eficiente dessas bactérias para estabilização do solo, proteção contra erosão, estabilidade de declives e outras bioaplicações geotécnicas. Projetos mais ousados relatam a possibilidade de produção de grandes quantidades de carbonato de cálcio, e possível substituição de parte do cimento utilizado em misturas de argamassas. Embora os estudos sejam promissores em escala laboratorial, ainda é um grande desafio implementar a utilização em larga escala. E por essa razão é um campo a ser amplamente estudado, pois é possível empregar essa técnica com várias funções, como, por exemplo, aumentar a durabilidade, reduzindo o custo com manutenções, acelerar o processo de cura do concreto, reforçar a resistência da argamassa e do concreto, entre outras.

 

 

 

Mas o que tudo isso tem em relação à sustentabilidade? O viés sustentável está na diminuição do uso do tradicional cimento, e, consequentemente, reduzir as emissões de CO2, associadas ao processo de produção do mesmo. Reduzir as emissões de CO2 e investir em tecnologias para gerar produtos que promovam infraestruturas sustentáveis, são alguns dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU), para o ano de 2030. Afinal, a busca por tecnologias sustentáveis tem sido constante para muitos pesquisadores. Atualmente, a produção de cimento, segundo o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (dados de 2014), é o principal emissor de CO2 no setor da construção civil. Além disso, para as bactérias formarem os compostos de carbonato de cálcio, elas utilizam CO2, presente na atmosfera. Outro aspecto importante refere-se ao controle de erosão e estabilidade do solo, aos quais estão intimamente relacionados a conservação e preservação ambiental. O desenvolvimento de pesquisas científicas em prol do ambiente e da minimização da degradação ambiental é fundamental para a sustentabilidade do Planeta. Neste sentido, é importante apoiar e incentivar cientistas, para que continuem a desenvolver pesquisas nessas áreas.

 

 

 

 

Paula Roberta Silveira Málaga – Mestranda do Programa de Mestrado Profissional em Engenharia Civil, Sanitária e Ambiental da Universidade do Contestado (UnC).

Jairo Marchesan, Aline Viancelli e William Michelon – Docentes do Programa de Mestrado Profissional em Engenharia Civil, Sanitária e Ambiental da Universidade do Contestado (UnC).

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