Inspirado por microalgas, novo concreto captura carbono e reduz uso de cimento

Um grupo de cientistas da Universidade da Pensilvânia (UPenn) desenvolveu um novo tipo de concreto que combina leveza, resistência estrutural e a capacidade de capturar grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera — até 146% mais do que o concreto convencional.

A inovação utiliza formas geométricas complexas inspiradas nas estruturas fossilizadas de diatomáceas, microalgas marinhas conhecidas por suas carapaças de sílica altamente porosas e simétricas.

O processo de criação do “concreto do futuro”:

• O material foi criado com base em terra diatomácea (TD), uma substância feita de restos fossilizados de diatomáceas.
• Esse componente, aliado a um design refinado via impressão 3D, permitiu a formação de estruturas leves, porosas e surpreendentemente resistentes.
• “Normalmente, se você aumenta a porosidade, perde resistência. Mas aqui ocorreu o oposto”, afirma Shu Yang, coautor sênior e chefe do Departamento de Ciência dos Materiais da UPenn.
• O processo incluiu o uso de uma pasta cimentícia especialmente formulada, aplicada em impressoras 3D para gerar formas chamadas TPMS – estruturas inspiradas em ossos e conchas.
• O design maximizou a área de superfície, favorecendo a absorção de CO₂ e mantendo a integridade estrutural com até 68% menos material.
• Além disso, a cura do material contribuiu para a formação de carbonato de cálcio, o que aumentou ainda mais a sua resistência.
• “Conseguimos fazer muito mais com muito menos”, destacou Masoud Akbarzadeh, também coautor.

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Próximos passos do projeto

A equipe agora trabalha na ampliação do uso do novo concreto para aplicações em fachadas, pisos e estruturas de suporte, além de explorar fórmulas sem cimento ou com resíduos industriais. “Quando começamos a ver o concreto como um material dinâmico, surgem novas possibilidades”, conclui Yang.

O estudo foi publicado na revista Advanced Functional Materials.