Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia apresentaram um avanço notável na construção sustentável: um concreto inovador, imprimível em 3D, projetado para aprimorar o desempenho estrutural e, simultaneamente, capturar dióxido de carbono (CO₂).
Este material revolucionário, que combina terra de diatomáceas (DE) com estruturas de superfícies mínimas triplamente periódicas (TPMS), visa mitigar o impacto ambiental da indústria da construção, um setor responsável por aproximadamente 9% das emissões globais de gases de efeito estufa. A nova mistura desenvolvida pela equipe da Penn demonstra a capacidade de absorver até 142% mais CO₂ em comparação com formulações convencionais, utilizando uma quantidade reduzida de cimento.
A terra de diatomáceas, um material poroso originário de algas microscópicas fossilizadas, é o componente chave para essa capacidade aprimorada de captura de carbono. Sua textura esponjosa e porosa oferece amplos sítios para o aprisionamento de CO₂ e contribui para a estabilidade do concreto durante o processo de impressão 3D. Contrariando expectativas, o aumento da porosidade não compromete a resistência; pelo contrário, as estruturas de concreto demonstraram fortalecer-se com o tempo.
Adicionalmente, a pesquisa incorporou estruturas TPMS, inspiradas em formas naturais como corais e ossos, para otimizar a relação entre área de superfície e volume. Essa abordagem geométrica permitiu que os componentes impressos em 3D utilizassem 68% menos material em comparação com blocos de concreto tradicionais, ao mesmo tempo que aumentaram sua relação área de superfície-volume em mais de 500%. O concreto com TPMS manteve 90% da resistência à compressão de suas contrapartes sólidas e registrou um aumento de 32% na absorção de CO₂ por unidade de cimento.
As aplicações potenciais desta tecnologia são vastas, com os pesquisadores explorando seu uso em elementos estruturais de grande escala, como pisos e fachadas. Há também um interesse crescente em sua aplicação em infraestruturas marinhas, como a criação de recifes artificiais. A natureza porosa do concreto DE-TPMS e sua compatibilidade ecológica o tornam ideal para esses ambientes, pois sua alta área de superfície interna auxilia na adesão e crescimento de organismos marinhos, enquanto o material absorve passivamente CO₂ da água circundante.
Este avanço representa um passo promissor em direção a materiais de construção mais sustentáveis, alinhando inovação tecnológica com a necessidade urgente de mitigar as mudanças climáticas. A capacidade de criar estruturas mais fortes, mais leves e que sequestram carbono ativamente posiciona esta descoberta como um marco na indústria da construção, oferecendo um caminho para edifícios que contribuem para um planeta mais saudável.