O material, que elimina mais CO2 do que emite, retendo até mais de metade do seu peso em CO2, pode ser utilizado no betão como substituto da areia (que entra em 70% da composição do betão) ou no fabrico de cimento, gesso e tinta, não enfraquecendo a resistência do cimento ou betão.
Em comunicado, a Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, que liderou o trabalho, destaca ainda que o processo para gerar o material com carbono negativo também liberta hidrogénio, um combustível limpo com diversas aplicações, nomeadamente nos transportes.
Num reator, os cientistas começaram por inserir elétrodos em água do mar e aplicar uma corrente elétrica. A baixa corrente elétrica separou as moléculas de água em hidrogénio e iões de hidróxido.
Mantendo a corrente elétrica, os investigadores injetaram CO2 na água do mar, cuja composição química foi alterada com este processo, aumentando a concentração de iões de bicarbonato.
Os iões de hidróxido e de bicarbonato reagiram com outros iões dissolvidos, como cálcio e magnésio, que existem naturalmente na água do mar e a reação produziu minerais sólidos, como carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio.
O carbonato de cálcio atua diretamente como um sumidouro de carbono, enquanto o hidróxido de magnésio sequestra carbono através de interações posteriores com o CO2.
O método usado foi inspirado na técnica que moluscos utilizam para formar as suas conchas, aproveitando a energia metabólica para converter os iões dissolvidos em carbonato de cálcio.
Em vez de energia metabólica, os cientistas aplicaram energia elétrica para iniciar o processo e impulsionaram a mineralização com a injeção de CO2.
Nas experiências feitas, a equipa de investigadores não só conseguiu transformar o carbonato de cálcio e o hidróxido de magnésio em areia, mas também alterar a composição do novo material através do controlo de variáveis, como a voltagem e a corrente elétrica, a duração da injeção de CO2 ou da recirculação da água do mar no reator.
Dependendo das condições, o material resultante pode ser mais poroso ou mais denso e duro, mas é sempre composto por carbonato de cálcio e/ou hidróxido de magnésio.
Segundo os autores do estudo, divulgado na publicação científica Advanced Sustainable Systems, o controlo das propriedades do novo material durante o processo de produção, como a composição química, tamanho, forma e porosidade, dá "alguma flexibilidade" para criar materiais "adequados para diferentes aplicações".
Responsável por 8% das emissões globais de CO2, a indústria cimenteira é a quarta maior emissora de carbono do mundo, de acordo com o Fórum Económico Mundial.
O trabalho hoje divulgado resultou de uma parceria entre a Universidade Northwestern e a Cemex, uma empresa de materiais de construção sediada no México, e dedicada ao desenvolvimento de soluções sustentáveis, com representação nos Estados Unidos.
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