O cimento que está no seu entorno foi produzido com rochas calcárias moídas aquecidas a 1450°. O grande volume de combustível e o processo químico gerado pelo aquecimento – descarbonatação – emitem 564 kg de dióxido de carbono (CO²) por tonelada. Isso torna o produto um dos maiores emissores de gases que causam o aquecimento do planeta.
Uma das alternativas para reduzir o impacto ambiental é expandir a adição de argilas no produto. Elas demandam cerca de 70% menos energia para aquecimento e não emitem CO² – como os calcários, com a descarbonatação.
“Dentro dessa problemática surgiu a pesquisa sobre as argilas da região que podem diminuir o impacto na produção de cimento”, explica Laura Silvestro, professora e pesquisadora da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Ela orienta uma pesquisa que busca compreender o comportamento das argilas paranaenses para futuro uso industrial.
Essa argila aquecida é chamada de calcinada. Ela não substitui as rochas calcárias que são a base do cimento (chamado de clinquer Portland), mas quando adicionadas elas proporcionam um produto com a mesma qualidade e menor impacto ambiental.
“Estudos vem demonstrando que são possíveis substituições de até 50% e obtendo as mesmas condições mecânicas”, afirma Laura, que coordena uma pesquisa estadual sobre o tema e integra o Novo Arranjo de Pesquisa e Inovação Energia Carbono-Zero, financiada pela Fundação Araucária.
Conhecendo as argilas
“Estou buscando a melhor composição de argilas da região para usar como argila calcinada com o intuito de fazer cimentos mais sustentáveis com matéria-prima disponível na região”, afirma Melisa Moreira, mestranda em Engenharia Civil da UTFPR e orientada por Laura.
Ela coletou nove tipos de argilas em municípios da região Centro-Sul e Campos Gerais do Paraná para conhecer suas propriedades e saber qual o potencial delas para fazer adição em cimentos.
Argilas que estão sendo testadas.
“Essas argilas vão ser submetidas a altas temperaturas, vão passar por moagem e peneiramento e faremos mistura com cimento para testar compressão, resistência”, explica. A maioria dos experimentos são realizados no campus de Guarapuava da UTFPR.
O aquecimento gera uma reação química na argila e faz com que o material adquira características pozolânicas – quando misturadas com água o material se tonar sólido e resistente. Um dos desafios é encontrar o material argiloso mais resistentes e no menor tempo de secagem.
As pesquisadoras acreditam que conhecer as argilas, sua composição química e respostas ao aquecimento são o primeiro passo para que o material possa ser utilizado em escala industrial.
Uso industrial deve aumentar
Marcelo Pecchio, gerente de tecnologia da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), explica que o uso de argilas como aditivo é uma realidade e com regulamentação bem definida. Contudo, o uso deve aumentar até 2050.
“No Sul as indústrias de cimento utilizam cinzas volantes das termelétricas [restos dos fornos] como aditivo ao cimento, no futuro a médio e longo prazo teremos cada vez menos as termelétricas com carvão mineral, com isso as argilas calcinadas seriam uma das alternativas”, afirmou.
Esse cenário está posto no roadmap elaborado pelo setor e que traça metas para redução de emissões até 2050. A evolução de uso esperada é de 3,4 mil toneladas em 2030 e 5,4 em 2050.
“Consome menos combustível e emite apenas água na calcinação, vale a pena do ponto de vista ambiental produzir argilas calcinadas, sem contar que para alguns usos ele é mais indicado”, ressalta Pecchio.
As argilas não são o carro-chefe das adições, mas somadas a gesso, cinzas volantes, escória de alto forno, filer calcário vão representar 48% dos cimentos em 2050.
A ampliação do uso depende da disponibilidade – vantagem das argilas –, de adaptações industriais e do conhecimento geológico das argilas por meio de pesquisas.
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