Grande parte da serragem produzida anualmente nas serrarias é queimada para gerar energia, libertando o carbono retido na madeira. Para manter esse carbono no ciclo material, uma equipa da Cátedra de Ciência dos Materiais de Madeira da ETH Zurich e da Empa desenvolveu um processo que transforma serragem num compósito reciclável à base de estruvite, um fosfato cristalino de amónio e magnésio.
O desafio era combinar os cristais com as partículas de madeira. Os investigadores usaram uma enzima extraída de sementes de melancia para controlar a cristalização da estruvite a partir de uma suspensão aquosa do precursor newberyite. A enzima favorece cristais grandes que preenchem cavidades entre as partículas e as ligam; a mistura é prensada durante dois dias, retirada do molde e seca à temperatura ambiente.
A estruvite confere proteção contra fogo porque, ao decompor-se, liberta vapor de água e amoníaco que absorvem calor, arrefecem e deslocam o oxigénio, dificultando a propagação das chamas. Testes num calorímetro em cone no Politécnico de Turim indicaram que o abeto não tratado inflama em cerca de 15 segundos, enquanto o compósito com estruvite demora mais de três vezes esse tempo e forma rapidamente uma camada protetora de material inorgânico e carbono.
Estimativas iniciais sugerem que o compósito pode alcançar a mesma classe de proteção contra fogo que placas aglomeradas ligadas com cimento, mas são necessários ensaios em maior escala. As placas com cimento contêm 60 a 70% de cimento em peso e são pesadas; a placa com estruvite tem apenas 40% de ligante e é significativamente mais leve. O compósito é fácil de reciclar: pode ser moído, aquecido a pouco mais de 100°C para libertar amoníaco, e a serragem separada por peneiramento; o newberyite pode ser re-precipitado e o ligante reutilizado. A estruvite também pode servir como fertilizante de libertação lenta. Os próximos passos são otimizar e escalar a produção, e a difusão dependerá do custo do ligante, embora depósitos de estruvite de estações de tratamento de águas residuais possam ser uma matéria-prima promissora. A investigação foi publicada na Chem Circularity e a fonte é a ETH Zurich.
Palavras difíceis
- serragem — partículas finas de madeira resultantes do corte
- estruvite — um fosfato cristalino de amónio e magnésio
- compósito — material feito de duas ou mais substâncias unidas
- ligante — material que une e fixa as partículasligante reutilizado
- cristalização — processo de formação de cristais a partir de solução
- newberyite — um precursor mineral usado para formar estruvite
- enzima — proteína que acelera e controla reações químicasenzima extraída
- calorímetro — aparelho que mede energia libertada por materiais
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Perguntas para discussão
- Que vantagens e desvantagens vê na utilização de estruvite em placas em vez de placas com cimento?
- Como a possibilidade de obter estruvite em estações de tratamento de águas residuais pode afetar o custo e a difusão desta tecnologia?
- Que testes ou informações adicionais seriam importantes antes de substituir placas de cimento por este compósito à base de estruvite?
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