O material que pode ajudar-nos a mudar o mundo... pela terceira vez

Há milhares de anos, os romanos inventaram um material que lhes permitiu construir grande parte de sua vasta civilização. Plínio, o Velho, elogiou um imponente muro de contenção feito com esse material, dizendo que era "inexpugnável às ondas e cada vez mais forte", se referindo à sua notável capacidade de formar estruturas duráveis e em constante aperfeiçoamento. Ele estava certo: grande parte dessa construção ainda está de pé na atualidade, tendo sobrevivido a milênios de agressões por forças ambientais que derrubariam edifícios modernos.

Hoje, nossas estradas, calçadas, pontes e arranha-céus são feitos de um material semelhante, embora menos durável, chamado "concreto".

Há três toneladas dele para cada pessoa na Terra. E nos próximos 40 anos, usaremos o suficiente para construir o equivalente à cidade de Nova York todos os meses.

O concreto moldou nossos horizontes, mas não foi a única maneira pela qual mudou o nosso mundo. Ele também desempenhou um papel surpreendentemente grande no aumento das temperaturas globais no último século, uma tendência que já mudou o mundo e ameaça mudar ainda mais drasticamente nas próximas décadas.

Para ser justo com o concreto, basicamente tudo o que a humanidade faz contribui para as emissões de gases de efeito estufa que causam o aquecimento global. A maioria dessas emissões vem de processos industriais dos quais muitas vezes não temos consciência, mas que afetam todos os aspectos de nossas vidas.

Olhe ao redor da sua casa. A refrigeração, juntamente com outros sistemas de aquecimento e resfriamento- representa cerca de 6% do total de emissões. A agricultura, que produz nossos alimentos, é responsável por 18%. A eletricidade é responsável por 27%.

Saia do lado de fora e veja os carros passando rapidamente, os aviões sobrevoando, os trens transportando passageiros para o trabalho. O transporte, incluindo o frete, contribui com 16% das emissões de gases de efeito estufa.

Mesmo antes de usarmos qualquer uma dessas coisas, fabricá-las produz emissões, muitas emissões. A fabricação de materiais como concreto, aço, plástico, vidro, alumínio e tudo o mais, é responsável por 31% das emissões de gases de efeito estufa.

O concreto sozinho é responsável por 8% de todas as emissões de carbono no mundo. E é muito mais difícil reduzir as emissões do concreto do que de outros materiais de construção.

O problema é o cimento, um dos quatro ingredientes do concreto. Ele mantém os outros três ingredientes, brita, areia e água, juntos. Infelizmente, é impossível produzir cimento sem gerar dióxido de carbono.

O ingrediente essencial do cimento é o óxido de cálcio, CaO. Obtemos esse óxido de cálcio do calcário, que é composto principalmente de carbonato de cálcio: CaCO³.

Extraímos CaO doCaCO³ aquecendo o calcário. O que resta é CO², dióxido de carbono. Portanto, para cada tonelada de cimento que produzimos, liberamos uma tonelada de dióxido de carbono.

Por mais complexo que seja esse problema, ele significa que o concreto pode nos ajudar a mudar o mundo pela terceira vez: eliminando as emissões de gases de efeito estufa e estabilizando nosso clima.

No momento, não existe concreto 100% limpo, mas existem algumas ótimas ideias para nos ajudar a chegar lá. A fabricação de cimento também produz emissões de gases de efeito estufa pela queima de combustíveis fósseis para aquecer o calcário.

Aquecer o calcário com eletricidade limpa ou combustíveis alternativos eliminaria essas emissões. Para o dióxido de carbono do próprio calcário, nossa melhor aposta é a captura de carbono: especificamente, capturar o carbono exatamente onde ele é produzido, antes de entrar na atmosfera.

Dispositivos que fazem isso já existem, mas não são amplamente utilizados porque não há incentivo econômico. Transportar e armazenar o carbono capturado pode ser caro.

Para resolver esses problemas, uma empresa encontrou uma maneira de armazenar o CO² capturado permanentemente no próprio concreto.

Outros inovadores estão mexendo com a química fundamental do concreto. Alguns estão investigando maneiras de reduzir as emissões diminuindo a quantidade de cimento no concreto.

Outros ainda têm trabalhado para descobrir e replicar os segredos do concreto romano. Eles descobriram que a observação de Plínio é literalmente verdadeira.

Os romanos usavam cinzas vulcânicas em seu cimento. Quando as cinzas interagiam com a água do mar, esta as fortalecia, tornando o concreto mais resistente e duradouro do que qualquer outro que usamos hoje.

Ao adicionar essas descobertas a um arsenal de inovações modernas, esperamos poder replicar seu sucesso, tanto construindo estruturas duradouras quanto garantindo que nossos descendentes possam admirá-las daqui a milhares de anos.

Hoje, a China consome e produz significativamente mais concreto e cimento do que o resto do mundo, embora o crescimento do seu consumo tenha desacelerado nos últimos dois anos.

Em 2023, a China produziu 2,1 bilhões de toneladas de cimento, superando a produção combinada do resto do mundo, e seu uso de concreto foi tão massivo que consumiu em poucos anos o que os EUA usaram em todo o século XX.

No entanto, a China implementou reformas no lado da oferta, fechando pequenas fábricas poluentes para consolidar sua indústria de cimento e focando em metas de descarbonização.