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As cinzas da queima de carvão em centrais eléctricas a carvão depositam-se em milhares de aterros sanitários em todo o mundo. Esses resíduos, geralmente considerados perigosos, estão agora sendo bem aproveitados na indústria da construção.
Mais de 6.000 centrais eléctricas alimentadas a carvão produzem este subproduto pulverulento, que é propriamente conhecido como “cinzas de combustível pulverizadas” (PFA) ou “cinzas volantes”. Tradicionalmente, era liberado na atmosfera pela chaminé após a queima do carvão, mas, devido ao seu efeito na qualidade do ar, agora é capturado e armazenado em aterros sanitários.
Nossa pesquisa se concentra em como podemos reciclar e fazer melhor uso desses tipos de subprodutos sujos em prol do meio ambiente.
feliz/Shutterstock
A actual procura mundial de betão ronda os 14 mil milhões de metros cúbicos anuais. Prevê-se que este número aumente 43%, para 20 mil milhões de metros cúbicos, até 2050. O impacto das emissões de dióxido de carbono (8% a nível global) que está associado a este aumento, no contexto da actual crise ambiental, é imenso.
Há uma extrema necessidade de uma mudança no estilo de vida e de uma regulamentação ambiental mais rigorosa das operações e processos industriais. Isto deve incluir uma mitigação séria do agravamento da paisagem ambiental. Aumentar o uso de resíduos industriais e materiais derivados é uma dessas estratégias.
Alguns dos fluxos globais de resíduos mais abundantes resultam de muitos anos de mineração de carvão, pelo que o papel que pode ser desempenhado pela reutilização de resíduos de carvão, incluindo PFA, é significativo.
E essa ideia é baseada em tecnologia antiga, se você considerar como os romanos usavam as cinzas. A cúpula do Panteão de Roma, construída em 128 d.C., bem como o Coliseu, são exemplos de estruturas bem-sucedidas construídas com concreto à base de cinzas vulcânicas.
cimento Portland
O PFA pode ser misturado com cimento Portland para fazer concreto. Esse é o tipo de cimento mais comum de uso geral em todo o mundo e é um ingrediente básico do concreto, mas também de argamassa, estuque e algumas argamassas. O cimento Portland é um cimento hidráulico, o que significa que reage com a água para formar uma pasta que une a areia e a rocha, criando o concreto. Cerca de 3,5 bilhões de toneladas de cimento Portland são produzidas anualmente.
O problema, porém, é que a produção de cimento Portland utiliza muita energia e também recursos naturais preciosos. É preciso extrair as matérias-primas, o que não só prejudica a paisagem, mas também resulta em emissões de até 622 kg de dióxido de carbono por tonelada de cimento.
Diminuir o impacto do cimento Portland no meio ambiente é, portanto, vital. O PFA é o subproduto mais atrativo para esse fim, devido à sua abundância e baixo custo. Além disso, se for usado corretamente em combinação com o cimento Portland, pode resultar em um concreto mais resistente e durável.
No entanto, à medida que mais centrais eléctricas alimentadas a carvão são desactivadas e menos entram em funcionamento em todo o mundo, os arsenais de PFA esgotam-se. Isso significa que precisaremos usar o material de forma mais eficiente no futuro.
Ben Salter/Flickr, CC POR
A atenção terá de ser transferida para diferentes tipos de cinzas volantes ou resíduos de mina de carvão não queimados. Mas os resíduos da mineração de carvão, provenientes de actividades mineiras actuais ou passadas, continuarão a figurar na indústria da construção durante muito tempo.
E além do concreto, existem também outras formas de reciclar o PFA. Isso inclui usá-lo para melhorar as propriedades de solos, fabricar abrasivos como lixas e rebolos e utilizá-lo na fabricação de diversos produtos, como plásticos, tintas e borracha.
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