Inovação com água do mar e eletricidade pode reduzir emissões da indústria do cimento — responsável por 8% do CO₂ global.
Por: Redação Portal Sustentabilidade
Cientistas da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, desenvolveram um novo material de construção carbono-negativo que pode revolucionar a indústria da construção civil ao transformar dióxido de carbono (CO₂) em componentes sólidos utilizados na produção de concreto, cimento, gesso e tintas.
A técnica inovadora utiliza água do mar, eletricidade e CO₂ para produzir minerais sólidos, como carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio, capazes de capturar e armazenar carbono de forma permanente. Além de reduzir as emissões, o processo também gera hidrogênio — um combustível limpo com diversas aplicações.
Segundo Alessandro Rotta Loria, professor da Escola de Engenharia McCormick da Northwestern e líder do estudo, a proposta é substituir a extração tradicional de areia — obtida de leitos de rios, montanhas e oceanos — por um método sustentável, que “cultiva” materiais semelhantes à areia diretamente na água do mar. A pesquisa foi realizada em colaboração com a empresa global de materiais de construção Cemex.
“Criamos uma abordagem que nos permite usar a água do mar para gerar materiais de construção carbono-negativos”, explicou Rotta Loria. “É uma alternativa inovadora que valoriza o CO₂ ao transformá-lo em insumos úteis para a construção civil, preservando os recursos naturais e evitando impactos ambientais da mineração.”
Como funciona o processo
Os pesquisadores inseriram eletrodos em água do mar e aplicaram uma corrente elétrica, separando moléculas de água em gás hidrogênio e íons hidróxido. Em seguida, adicionaram CO₂ ao sistema, o que aumentou a concentração de íons bicarbonato. Esses íons reagiram com cálcio e magnésio dissolvidos na água do mar, formando sólidos como carbonato de cálcio — que atua como sumidouro de carbono — e hidróxido de magnésio, que continua a absorver CO₂ posteriormente.
De acordo com os cientistas, o processo imita o mecanismo natural usado por corais e moluscos para formar suas conchas, mas substitui a energia metabólica por eletricidade.
A equipe conseguiu controlar características como composição química, forma, porosidade e densidade do material, ajustando variáveis como tensão elétrica, tempo e fluxo da recirculação da água e do CO₂. Os materiais produzidos podem ser moldados diretamente em solução ou ao redor de eletrodos.
Com propriedades ajustáveis, eles podem substituir areia e cascalho no concreto — que representam até 70% de sua composição — sem comprometer a resistência da estrutura. Também podem ser utilizados na fabricação de cimento, gesso e tintas.
Dependendo da proporção de minerais, o material é capaz de armazenar mais da metade de seu peso em CO₂. Um exemplo: uma tonelada métrica do composto pode absorver mais de 500 kg de dióxido de carbono.
Sustentabilidade e impacto global
A produção de cimento é responsável por cerca de 8% das emissões globais de CO₂, segundo o Fórum Econômico Mundial. A nova abordagem desenvolvida pela equipe da Northwestern visa transformar esse cenário ao criar uma espécie de circularidade: capturar CO₂ na origem e utilizá-lo para fabricar materiais que aprisionam o carbono.
A aplicação do processo seria feita em reatores modulares, localizados em áreas costeiras próximas a usinas de cimento e concreto, evitando impactos ao ecossistema marinho.
“É uma forma de sequestrar CO₂ diretamente na fonte e produzir materiais que, além de sustentáveis, funcionam como verdadeiros sumidouros de carbono”, afirmou Rotta Loria.
O estudo foi publicado na revista Advanced Sustainable Systems e contou com apoio da Cemex e da Escola de Engenharia McCormick da Universidade Northwestern.
Fonte: News Northwester
