Materiais de construção com emissão negativa de carbono poderiam substituir o concreto.

O custo ambiental do concreto tradicional

Ao analisarmos o setor da construção civil atual, fica evidente que o concreto é um dos materiais mais utilizados. A maioria das novas construções depende do concreto devido ao seu baixo custo, disponibilidade e versatilidade.

Estatísticas do mercado de concreto

O mercado global de concreto está avaliado atualmente em US$ 402.87 bilhões, com o mercado de cimento dos EUA ultrapassando... $ 15.22B Somente em 2025. Essa demanda veio de diversas fontes, incluindo projetos de infraestrutura governamentais, como estradas e rodovias, que representaram 11% da demanda.

Os centros de dados foram outro motivo para a recente expansão do mercado de concreto. De acordo com relatóriosOs centros de dados representaram 247,000 toneladas de concreto em 2025, e os analistas preveem um crescimento ainda maior nesse setor em 2026.

A construção moderna é um desperdício.

Diversos problemas têm vindo à tona em relação à crescente demanda por materiais de construção em concreto. Para começar, o processo é muito prejudicial ao meio ambiente. Segundo relatórios, a construção em concreto é responsável por 8% das emissões globais de CO2. Infelizmente, o método de fabricação atual consome muita energia, exigindo que o concreto seja curado em altas temperaturas durante semanas.

Tecnologias de Construção Sustentável

Reconhecendo a necessidade de encontrar um equilíbrio e alcançar a sustentabilidade, os engenheiros têm dedicado inúmeras horas a encontrar maneiras de criar tecnologias de construção sustentáveis. Essas estratégias abrangem uma ampla gama de abordagens, desde a utilização de biomateriais até projetos revolucionários que exigem menos materiais para sua conclusão.

Fonte - WPI

Um dos métodos mais interessantes que os engenheiros têm utilizado para reduzir os efeitos da fabricação de concreto é o uso de andaimes à base de hidrogel. Esse tipo de concreto permite resistir à erosão hídrica e não libera substâncias perigosas na água.

Problemas atuais com as tecnologias de construção sustentável.

Houve avanços na última década em pesquisas sobre a redução do impacto ambiental da fabricação de concreto. No entanto, até o momento, a maioria das abordagens exigiu métodos de fabricação complexos que não são escaláveis ​​ou, no mínimo, algum revestimento ou camada protetora adicional. Essa falta de resultados levou muitos pesquisadores a acreditarem que era praticamente impossível criar materiais de construção com emissão negativa de carbono por meio de métodos de baixo consumo energético.

Resultados do estudo da WPI: Materiais enzimáticos versus concreto

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Felizmente, os pesquisadores da WPI não receberam o memorando. O “Materiais estruturais enzimáticos duráveis ​​e de alta resistência com carga negativa de carbono, obtidos por meio de uma técnica de suspensão capilar. ¹” Um estudo publicado na revista científica Matter explica como a equipe conseguiu criar materiais de construção que funcionam como sumidouros de carbono, utilizando formações compostas de mineralização catalisada por enzimas.

Mineralização catalisada por enzimas

Especificamente, a equipe criou uma mistura enzimática especialmente desenvolvida, juntamente com uma estratégia de suspensão capilar, que permitiu capturar minerais de cálcio precipitados dentro de uma matriz de carbono. Uma vez entrelaçadas na matriz, as partículas se ligam naturalmente.

Material Estrutural Enzimático (ESM)

Essa abordagem elimina a necessidade de métodos de cura artificial, como o cozimento em fornos sob calor intenso. Ela também cria um material moldável que proporciona resistência estrutural comparável às alternativas de concreto. No centro dessa tecnologia está o uso de estratégias de cura térmica para criar naturalmente compósitos ternários com pontes de CaCO3, com porosidade e propriedades mecânicas ajustáveis.

Captura de CO2

Além de ser mais fácil de fabricar e menos prejudicial ao meio ambiente, o ESM tem outra grande vantagem: ele funciona como um sumidouro de carbono. Os sumidouros de carbono capturam o CO2, removendo-o da atmosfera e armazenando-o.

Fonte - Célula

Impressionantemente, o ESM possui enzimas que solidificam o CO2 e o convertem em material mais sólido. Essa estrutura de captura de carbono confere-lhe uma grande vantagem em termos de impacto ambiental. Seu design com emissão negativa de carbono e sua capacidade de absorver carbono fazem com que esse material esteja em total conformidade com as diretrizes ambientais da ONU para um futuro sustentável.

Teste de Materiais de Construção com Capacidade de Absorver Carbono

Nima Rahbar e sua equipe testaram seu novo material quanto à resistência, durabilidade, hidrorresistência e capacidade de captura de carbono. Eles também testaram a resistência do material após ser moldado em diferentes formatos e utilizando processos variados, o que permitiu à equipe aprimorar sua abordagem.

Resultados dos testes do estudo de materiais de construção com capacidade de absorver carbono

Os resultados do estudo foram positivos. De forma impressionante, o ESM superou o concreto em termos de resistência à água. Além disso, os relatórios mostraram que o material utilizado, com uma microestrutura de hidrocarvão, superou o concreto tradicional em termos de resistência estrutural.

Especificamente, o material registrou uma resistência à compressão média de 25.8 MPa. Essa pontuação coloca esses materiais além das capacidades atuais de outras alternativas de construção sustentável, incluindo materiais de construção vivos (LBMs) ​​e materiais vivos projetados (ELMs).

Os engenheiros também observaram que o método de produção era muito mais ecológico em comparação com o concreto tradicional. A produção de um metro cúbico de ESM gerou apenas 6 kg de CO2, em comparação com os 330 kg necessários para produzir uma quantidade semelhante de concreto tradicional.

Vantagens dos Materiais Estruturais Enzimáticos (ESM)

Há uma longa lista de benefícios que o ESM traz para o mercado. Para começar, ele oferece uma alternativa comparável ao concreto tradicional, que, devido ao seu uso generalizado, já possui infraestrutura extensa e profissionais que agora podem utilizar o ESM sem grandes alterações.

O ESM proporciona maior resistência graças ao processo de ligação e cura das partículas utilizado neste projeto. Além disso, cura muito mais rápido que o concreto. As opções tradicionais precisam de pelo menos 28 dias para curar adequadamente. Em comparação, o ESM cura em poucas horas, permitindo rápida construção e reparo.

Custo-benefício

Existem também razões financeiras pelas quais o ESM é visto como um marco importante no setor. Em primeiro lugar, ele reduz a necessidade de mão de obra durante o processo de fabricação. Além disso, sua reparabilidade significa menores custos de manutenção. Ademais, a extrema moldabilidade desse material reduz o desperdício na construção, diminuindo os custos e prolongando a vida útil dos projetos.

Global

Outra grande vantagem do ESM é que ele pode ser produzido em escala industrial. Oferece resistência e moldabilidade comparáveis, além de gerar menos desperdício. Todos esses fatores se traduzem em mais lucro para as empresas de concreto e maior qualidade para quem utiliza o material.

Ambientalmente amigável

Ao analisar o panorama geral, o ESM oferece uma alternativa viável ao concreto tradicional, sendo inclusive ecologicamente correto. Seu design de sumidouro de carbono pode contribuir para o combate às mudanças climáticas e reduzir o impacto de cidades, rodovias e outras estruturas.

Além disso, o material foi projetado desde o início para ser reciclável. O objetivo é criar um processo de fabricação circular. Se bem-sucedido, o ESM poderá ser fundamental para ajudar a sustentar projetos de habitação acessível, infraestrutura e manutenção no futuro.

Cronograma comercial para concreto com emissão negativa de carbono

Existem muitas aplicações para a ESM no futuro. Por exemplo, podemos ver seu uso em infraestrutura futura e em projetos de construção de grande escala. A integração de materiais que capturam carbono ajudará a reduzir o impacto da expansão urbana descontrolada e da redução das florestas.

Notavelmente, as rodovias são uma das principais causas de emissões de CO2. Desde os métodos de fabricação do asfalto e do concreto até a forma como são construídas, e até mesmo os carros que trafegam sobre elas, cada etapa produz mais CO2. O uso de ESM (Equal System Management - Manejo Ambientalmente Eficiente) criaria rodovias que ajudariam a capturar o CO2 dos veículos, reduzindo as emissões.

Cronograma de comercialização e perspectivas de adoção

É possível que o ESM seja utilizado nos próximos 5 anos. Ainda são necessários mais testes antes que esse material seja aceito em grandes projetos de infraestrutura. No entanto, ele está alinhado com a Carta de Carbono Zero Líquido da ONU e oferece uma fabricação mais acessível, além de menor impacto ambiental. Assim, é provável que essa tecnologia tenha uma demanda enorme.

Pesquisadores de Materiais de Construção com Capacidade de Absorver Carbono

O estudo sobre a construção de sumidouros de carbono foi liderado por cientistas do Instituto Politécnico de Worcester (WPI). Especificamente, Nima Rahbar, professor titular da Cátedra Ralph H. White e chefe do Departamento de Engenharia Civil, Ambiental e Arquitetônica, é listado como o principal pesquisador. O artigo também lista Shuai Wang, Pardis Pourhaji, Dalton Vassallo, Sara Heidarnezhad e Suzanne Scarlata como membros colaboradores.

Futuro dos Materiais de Construção com Sumidouros de Carbono

A equipe agora concentrará seus esforços em garantir parcerias sólidas com empresas do setor para ajudar a expandir seu processo de fabricação de ESM. Essa etapa exigirá uma análise mais aprofundada de como aprimorar as propriedades mecânicas, a durabilidade e a eficiência do ESM.

Exposição do mercado público à construção sustentável

Existem diversas empresas que investiram milhões em pesquisa na busca de alternativas melhores às tecnologias de construção atuais, que são extremamente dispendiosas. Essas empresas entendem que a sustentabilidade é fundamental para garantir a prosperidade no futuro. Aqui está uma empresa que impulsiona continuamente a inovação, mantendo-se, ao mesmo tempo, uma marca de renome no setor.

CRH (CRH)

Embora soluções baseadas em laboratório, como o ESM, ainda estejam em seus estágios iniciais, a gigante do setor, CRH, é a empresa com maior probabilidade de escalá-las. Como a principal empresa de materiais de construção na América do Norte, a CRH tem se expandido agressivamente para além do concreto tradicional por meio de seu Fundo de Investimento e Inovação de US$ 250 milhões.

Notavelmente, a CRH firmou parceria com a Carbon Upcycling Technologies (CUT) para implantar a captura de carbono em escala comercial. Em julho de 2025, a subsidiária Ash Grove da CRH iniciou a construção de uma instalação inédita em Mississauga, Ontário, projetada para capturar CO2 diretamente de fornos de cimento e mineralizá-lo para a produção de materiais de construção. Isso está em consonância com os princípios de sumidouro de carbono demonstrados no estudo da WPI.

Ao investir em startups por meio de sua aceleradora de "Materiais de Construção Sustentáveis", a CRH atua como uma ponte entre as descobertas acadêmicas e a realidade industrial, tornando-se uma ferramenta prática para a descarbonização da infraestrutura.

Notavelmente, a CRH começou a mostrar alguma movimentação positiva em 2026, saltando de US$ 125.51 para US$ 131.38 em 9 de janeiro de 2026. Atualmente, sua média móvel de 50 dias indica uma tendência de alta, em linha com seus ganhos anuais de 31%.

Últimas notícias e desempenho do CRH (CRH)

Materiais de construção com capacidade de absorver carbono | Conclusão

Impressionantemente, o trabalho árduo e a dedicação da equipe podem resultar em uma mudança monumental no mercado. Se ao menos 1% da construção global migrar para materiais com emissão negativa de carbono, como o ESM, isso poderá impulsionar o mercado para o próximo nível, reduzindo as emissões de CO2 no futuro.

Considerando a maior sustentabilidade, a redução de custos e a modularidade, é fácil imaginar um futuro em que os fabricantes prefiram trabalhar com ESM em vez do concreto tradicional. Todos esses fatores, combinados com uma cura mais rápida e acessível, resistência ajustável e reciclabilidade, podem impulsionar a adoção dessa tecnologia no futuro.

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Referências

^{1. Wang, S., Pourhaji, P., Vassallo, D., Heidarnezhad, S., Scarlata, S., & Rahbar, N. (2025). Materiais estruturais enzimáticos de carbono negativo duráveis ​​e de alta resistência via uma técnica de suspensão capilar. Matter, 102564. https://doi.org/10.1016/j.matt.2025.102564}