Biochar da Universidade de Toronto Demonstra Potencial Estrutural Comparável ao Aço Comum

Editado por: Vera Mo

Pesquisadores da Universidade de Toronto abriram uma nova frente na ciência dos materiais ao demonstrar que o biochar, material historicamente ligado à remediação ambiental, pode possuir propriedades mecânicas que rivalizam com as do aço de baixo carbono. A descoberta foi detalhada em um artigo publicado na revista especializada Biochar X em 21 de outubro de 2025, sinalizando uma potencial mudança no paradigma de aplicação deste composto derivado da biomassa.

A equipe, sob a liderança do Professor Charles Q. Jia no Laboratório de Tecnologia Verde da universidade, analisou biochars produzidos a partir de sete espécies de madeira, incluindo bordo, pinho, bambu e ipê africano. O processo de pirólise envolveu o aquecimento da biomassa em ausência de oxigênio a temperaturas entre 600 e 1.000 graus Celsius. Os dados quantitativos apresentados são notáveis: o biochar derivado do ipê africano atingiu uma dureza axial de 2,25 gigapascals, um valor que o equipara ao aço comum em termos de resistência estrutural. Os cientistas envolvidos, entre eles Qinyi Wang, Yating Ji e Donald W. Kirk, observaram ainda uma extrema anisotropia no biochar de cicuta (hemlock), onde a dureza axial superou a transversal em 28,5 vezes.

A análise avançada indicou que essa acentuada direcionalidade não se deve à composição do carbono em si, mas sim à preservação da intrincada rede de poros da madeira original pelo processo de pirólise. Essa arquitetura natural da matéria-prima é, portanto, o fator determinante das características macroscópicas do material final. O Professor Jia declarou que o biochar deve ser reconhecido como um material estrutural, com grande potencial para a fabricação de eletrodos de alta capacidade, compósitos leves e filtros direcionais de fluxo. Este estudo estabelece o primeiro arcabouço quantitativo para o projeto de biochar monolítico com comportamento mecânico previsível.

Embora o biochar seja tradicionalmente valorizado por seus benefícios ambientais, como o aumento da porosidade e retenção de água em solos argilosos ou a redução de emissões de óxido nitroso, esta pesquisa o reposiciona no campo da engenharia de materiais. A convergência entre sustentabilidade e performance estrutural já se manifesta na indústria, onde empresas como a Holcim e a ELEMENTAL estão desenvolvendo concreto com biochar, transformando construções em sumidouros de carbono. Cada quilo de biochar incorporado pode evitar a liberação de até três quilos de CO₂, evidenciando a capacidade de transformar resíduos em elementos de alta performance.

Fontes

  • Renewable Carbon News

  • Unlocking extreme anisotropy in monolithic biochar hardness

  • Inaugural Editorial of Biochar X: unleashing the endless potential of biochar and ushering in a new era of global interdisciplinary innovation

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