Pesquisadores da Universidade de Bath, no Reino Unido criaram um concreto autorregenerativo. De acordo com os professores Kevin Paine, do Departamento de Arquitetura e Construção Civil, e Sussanne Gebhard, do Departamento de Biologia e Bioquímica, geralmente este tipo de concreto é feito com bactérias que podem formar esporos, que são muito duráveis. 

“Formas resistentes das bactérias podem sobreviver a ambientes hostis por muito tempo. Isso é necessário para que as bactérias sobrevivam sendo adicionadas ao concreto quando ele é moldado. E, claro, as bactérias têm que ser capazes de formar calcita, o mineral de carbonato de cálcio que é o produto de cura para selar as fissuras do concreto. Muito trabalho foi e ainda é feito com bactérias como Bacillus pseudofirmus ou Bacillus cohnii, que são bem conhecidas e inofensivas para pessoas, animais e o ambiente. Atualmente, usamos principalmente bactérias naturais que isolamos de amostras de solo e rocha em ambientes calcários. Elas estão intimamente relacionadas com as espécies que mencionei, podem fazer esporos e calcita, e usamos o sequenciamento do genoma para garantir que sejam seguros para uso. Uma vez que elas já vêm do meio ambiente, não estamos introduzindo novas bactérias nos espaços onde o concreto autorregenerativo é usado, novamente evitando quaisquer impactos negativos”, explicam Paine e Sussanne.

–Bactéria pode dar “imortalidade” ao concreto

Para que a autocura funcione, as bactérias precisam formar calcita, que é o mineral que compõe o calcário. “É um mineral de carbonato de cálcio, então basicamente você precisa de íons de cálcio, que são abundantes no concreto, e íons carbonato. Este último pode ser visto como uma solução dissolvida de CO₂. As bactérias que nós usamos produzem CO₂ como parte de seu metabolismo quando degradam substâncias orgânicas, muito similar ao que acontece no corpo humano”, apontam Paine and Sussanne.

Processo

Em primeiro lugar, as bactérias são incluídas no concreto como esporos, um tipo de célula muito durável que algumas bactérias podem fazer. Para protegê-los quando o concreto é lançado, eles são encapsulados dentro de um agregado.

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Também são misturados nutrientes para as bactérias no concreto autorregenerativo. “Assim, quando ocorre uma rachadura e a água entra neste espaço, as bactérias são liberadas de suas cápsulas e têm acesso aos nutrientes. Eles começam a degradar os nutrientes e formam CO₂, que por sua vez pode reagir com o cálcio já no concreto para produzir o mineral calcita que queremos. As células bacterianas também ajudam na formação dos minerais atuando como partícula inicial para que os cristais minerais cresçam. Ao final, a fissura é fechada por uma camada de calcita feita pelas bactérias, evitando que mais água entre na rachadura. Isto protege então o interior do concreto de mais danos e ele é “curado”, afirmam Paine and Sussanne.

Uma vez que uma rachadura se forma, a precipitação de calcita dentro dessa rachadura pode ser vista após cerca de sete dias. No entanto, a cura completa leva cerca de dois meses.

De acordo com Paine and Sussanne, a maioria dos testes foram realizados em condições de laboratório em torno de 20 °C quando os espécimes estão parcialmente submersos em água. “Certamente, o concreto precisa de acesso à água e oxigênio ou as bactérias morrerão. No entanto, também demonstramos a cura em uma série de condições, muitas das quais não haviam sido demonstradas anteriormente, inclusive em idade precoce (28 dias), em idades posteriores (9 meses), após carbonatação, em condições frias (7,5 °C) e em águas residuais (em colaboração com a Universidade de Newcastle)”, pontuam Paine and Sussanne.

Uso do concreto autorregenerativo na construção civil

Na opinião de Paine and Sussanne, o concreto autorregenerativo não é viável para todo o tipo de construção. “É um material a ser usado onde os problemas associados a rachaduras são muito frequentes. É o caso, por exemplo, das estruturas de retenção de líquidos onde é essencial que as rachaduras não cresçam para não vazar. Os tanques de águas residuais são um exemplo óbvio. Outro caso onde pode ser empregado é quando há uma grande necessidade de reparar uma estrutura, mas a obra é desafiadora. Um bom exemplo são estruturas de difícil acesso (debaixo d’água) ou onde o reparo exige o fechamento de um ativo importante (como uma linha de trem de alta velocidade ou autoestrada)”, expõem Paine and Sussanne.

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Ainda de acordo com os pesquisadores, não é possível permitir que o concreto seja considerado um material descartável. “O problema é que quando as rachaduras surgem, se você não as reparar com rapidez suficiente, o concreto se degradará e precisará ser substituído. O concreto autorregenerativo sela as rachaduras assim que elas emergem, o que evita a degradação e traz maior durabilidade. Talvez, nunca precise ser substituído. Há também argumentos de que, ao tornar a autocura concreta, torna-se mais confiável e podemos usar camadas mais finas”, pontuam Paine and Sussanne.

Entrevistados
Kevin Paine é professor do Departamento de Arquitetura e Construção Civil da Universidade de Bath.
Sussanne Gebhard é professora sênior no Departamento de Biologia e Bioquímica da Universidade de Bath.

Contato
sg844@bath.ac.uk

Jornalista responsável
Marina Pastore
DRT 48378/SP