Pesquisadores testaram o uso de biocarvão produzido a partir de lodo fecal como substituto parcial do cimento na fabricação de concreto. Em determinadas proporções, o material aumentou a resistência das amostras à compressão e à flexão, embora ainda esteja distante de aplicações em obras reais.
O estudo foi liderado pelo engenheiro civil Raghuvesh Tiwari, da Universidade Manipal de Jaipur, na Índia, em colaboração com a Universidade Tecnológica da Luisiana, nos Estados Unidos. O lodo fecal utilizado veio de uma estação de tratamento em Warangal, na Índia.
Como o material foi preparado
O lodo passou por secagem e foi aquecido em um ambiente com pouca presença de oxigênio, a temperaturas entre 350°C e 450°C, até ser completamente carbonizado. Depois, o produto foi moído e peneirado para formar um pó fino, que pôde ser misturado ao cimento convencional.
A equipe preparou uma mistura de referência e outras três fórmulas, nas quais substituiu 5%, 10% e 15% do cimento pelo biocarvão. As amostras foram avaliadas em testes de compressão e flexão, além de análises de absorção de água, porosidade e retração. A resistência foi acompanhada durante um período de cura de até 91 dias.
Após 91 dias, o concreto com 10% de substituição apresentou aumento de 21% na resistência à compressão e de 42% na resistência à flexão. Na fórmula com 5%, os ganhos foram de 20% e 36%, respectivamente. Já a mistura com 15% teve desempenho inferior ao das composições com 5% e 10%.
Possíveis explicações e limitações
Uma hipótese é que os pequenos poros do biocarvão retenham água durante a mistura. Com o endurecimento do concreto, essa umidade permaneceria disponível e favoreceria as reações ligadas à cura. O material também contém sílica, que pode participar de reações químicas capazes de reforçar o concreto. Além disso, suas partículas finas podem preencher espaços vazios e tornar a estrutura mais compacta.
Nas análises microscópicas, a amostra com 5% de biocarvão apresentou estrutura mais densa e coesa do que a mistura convencional. O estudo também identificou uma redução na concentração de metais pesados à medida que aumentava a quantidade de biocarvão, mas ainda existem dúvidas sobre o comportamento dessas substâncias no longo prazo.
Os pesquisadores afirmam que são necessários novos testes em condições reais, incluindo ciclos de congelamento e degelo, ambientes salinos e temperaturas extremas. O trabalho também não mediu o impacto efetivo do processo sobre as emissões de carbono.
A pesquisa considera que o biocarvão pode aproveitar um resíduo abundante e substituir uma parcela do cimento, componente associado a grande parte do impacto climático do concreto. O setor da construção responde por 8% das emissões de gases de efeito estufa do planeta, enquanto o cimento representa entre 7% e 15% de uma mistura convencional e está ligado a cerca de 88% do CO₂ associado à fabricação do concreto.
