2611: Astronautas fizeram no Espaço o cimento das casas de Marte

CIÊNCIA

Quando os humanos viajarem até Marte para lá ficar, vão precisar de construir lugares seguros para viver e trabalhar. O material de construção utilizado na Terra – o cimento – pode ser a resposta.

O cimento é suficientemente forte e duradouro para fornecer uma protecção eficaz contra a radiação cósmica e meteoritos e, segundo a NASA, pode ser possível fazer cimento usando materiais disponíveis nos corpos celestes.

No entanto, o processo pode ser bastante complexo, uma vez que estamos a falar em micro-gravidade e componentes alienígenas, cujas estruturas químicas podem não ajudar no resultado final.

Por esse motivo, torna-se importante testar – e foi exactamente isso que fizeram os investigadores da Estação Espacial Internacional (EEI). Segundo o Space.com, os astronautas fizeram cimento no Espaço pela primeira vez e mostraram que este material pode endurecer no Espaço.

Aleksandra Radlinska, autora principal do estudo e professora de engenharia civil na Penn State, adiantou que um dos objectivos é construir estruturas “com um material muito semelhante ao cimento, mas no Espaço”. A investigadora disse ainda que “o cimento é muito resistente e oferece uma melhor protecção, quando comparado a outros materiais”.

Para o projecto Microgravity Investigation of Cement Solidification, os astronautas da EEI misturaram água com silicato tricálcico, o principal ingrediente mineral presente em alguns dos cimentos comerciais mais utilizados na Terra.

A mistura nunca havia sido criada em micro-gravidade, mas a experiência foi muito bem sucedida. O resultado foi inequívoco: um material muito complexo, pelo que se torna crucial saber como se forma a estrutura molecular nestas condições.

O estudo, publicado na Frontiers in Materials, permitiu também fazer a primeira comparação entre amostras de cimento criadas na Terra e amostras feitas no Espaço.

A comparação revelou que o cimento criado na estação espacial tinha micro-estruturas muito diferentes do cimento feito na Terra, sendo que uma das principais características do material construido no Espaço é que é muito mais poroso do que o cimento que conhecemos.

(dr) Penn State Materials Characterization Lab
Na imagem superior, pode ver o cimento criado no Espaço em comparação com a imagem inferior, que mostra cimento misturado na Terra

Esta não é propriamente uma boa notícia, já que “o aumento da porosidade afecta directamente a resistência do material“. “Mas ainda precisamos de medir a resistência do material formado no Espaço”, disse Aleksandra Radlinska.

De qualquer forma, o cimento espacial endureceu e os cientistas estão empenhados em continuar as pesquisas de modo a descobrir quais as causas da porosidade. Os astrónomos da NASA acreditam que este resultado pode dever-se ao facto de o cimento ter sido processado em bolsas plásticas seladas, um procedimento que não é feito aqui na Terra.

ZAP //

Por ZAP
11 Setembro, 2019

 

1434: Há uma gigantesca fonte de CO2 por toda a parte (responsável por 8% das emissões globais)

CIÊNCIA

(CC0/PD) skeeze / Pixabay

O cimento é o material feito pelo Homem mais usado que existe. O seu processo de produção é encarado como uma gigantesca fonte de dióxido de carbono (CO2).

De acordo com o instituto de pesquisa britânico Chatham House, o cimento é fonte de aproximadamente 8% das emissões mundiais de dióxido de carbono (CO2). Se esta indústria fosse um país, seria o terceiro maior emissor desse gás do mundo, atrás da China e dos Estados Unidos.

A BBC faz ainda outra comparação: as emissões do cimento superam as do combustível de aviação (2,5%) e não ficam muito atrás das geradas pelo agro-negócio global (12%), por exemplo.

Com emissões nesta produção, o cimento esteve em cima da mesa durante a conferência da ONU sobre as mudanças climáticas – a COP24. Durante o evento, representantes do sector debateram algumas formas de atender aos requisitos do Acordo de Paris, um compromisso mundial para reduzir a emissão de gases na atmosfera.

Desta forma, para que o acordo seja cumprido, as emissões anuais de cimento deverão ser reduzidas em, pelo menos, 16% até 2030. Mas esta não é uma tarefa fácil.

A produção de cimento envolve a extracção e o esmagamento de matérias-primas, principalmente calcário e argila, que são trituradas e misturadas com outros materiais – como minério de ferro ou cinzas – e, na etapa seguinte do processo, introduzidas em grandes fornos cilíndricos e aquecidas a cerca de 1.450°C.

O processo de calcinação – como é conhecida a reacção química da decomposição térmica usada para transformar calcário em cal virgem – divide o material em óxido de cálcio e dióxido de carbono. Este processo dá origem a uma nova substância, chamada clínquer. Trata-se não só do principal componente do cimento, mas do material cuja produção emite a maior quantidade de CO2 nesta indústria.

No formato de pequenos grãos com uma tonalidade acinzentada, o clínquer é arrefecido, moído e misturado com gesso e calcário. Em seguida, está pronto para ser transportado para os fabricantes.

Em 2016, a produção mundial de cimento gerou cerca de 2,2 mil milhões de toneladas de CO2o equivalente a 8% do total mundial. Mais da metade teve origem no processo de calcinação. Juntamente com a combustão térmica, 90% das emissões deste sector poderiam ser atribuídas à produção de clínquer.

Apesar disso, é de notar que este sector fez progressos: melhorias na eficiência energética nas fábricas, nomeadamente na queima de materiais residuais em vez de combustíveis fósseis. Este avanço levou a uma redução de 18% nas emissões médias de CO2 por tonelada de produto nas últimas décadas, adianta a Chatham House.

Ainda assim, são precisos esforços adicionais, já que a substituição de combustíveis fósseis por fontes alternativas e captura e armazenamento do carbono não são suficientes. A indústria precisa de desenvolver esforços para produzir novos tipos de cimento, argumentam os especialistas.

Cimentos de baixo carbono poderiam eliminar completamente a necessidade de clínquer. A empresa BioMason, na Carolina do norte, é uma das mais concentradas nos cimentos alternativos.

A BioManson usa bilhões de bactérias para cultivar tijolos de “bio-concreto”, uma técnica que envolve colocar areia em moldes e injectar nela microrganismos, desencadeando um processo muito semelhante ao que cria o coral. O processo acontece à temperatura ambiente, sem a necessidade de combustíveis fósseis ou calcinação – duas das principais fontes de emissão de CO2 da indústria cimenteira.

Muitos especialistas acreditam que os “cimentos verdes” e tecnologias como a da BioManson podem oferecer uma solução eficaz para a problemática das emissões do sector.

LM, ZAP // BBC

Por LM
21 Dezembro, 2018

[vasaioqrcode]