O desafio de criar um novo tipo de isolamento térmico e acústico para edifícios, numa perspetiva da economia circular, juntou investigadores de engenharia civil e engenharia química da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), que, pela primeira vez, produziram um aerogel com matriz homogénea de sílica e borracha, criando um novo material superisolante ecológico e mais económico.
Considerando
que, por um lado, na Europa são produzidos cerca de 355 milhões de pneus por
ano e, por outro lado, os aerogéis são ótimos isolantes térmicos, mas são
dispendiosos, os cientistas apostaram no desenvolvimento de um aerogel
incorporando borracha de pneus usados.
Liderado
por Paulo Santos, investigador do ISISE (Institute for Sustainability and
Innovation in Structural Engineering) e professor do Departamento de Engenharia
Civil da FCTUC, o projeto 𝗧𝗬𝗥𝗘𝟰𝗕𝗨𝗜𝗟𝗗𝗜𝗡𝗦,
financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), foi desenvolvido
ao longo dos últimos quatro anos e compreendeu várias etapas até os cientistas
conseguirem o seu objetivo. A tecnologia desenvolvida no âmbito do projeto foi
submetida a processos de patenteamento nacional e internacional.
«Tivemos
de vencer muitos obstáculos ao longo do projeto. No início, foi extremamente
difícil introduzir a borracha, reduzida a grânulos de um milímetro, dentro do
aerogel, mas, após vários estudos complexos, encontrámos uma solução de
desintegração química da borracha ou desvulcanização, com recurso a um ácido
que torna a borracha líquida. Assim, conseguimos abrir uma nova porta de
processamento do aerogel, porque o aerogel é produzido primeiramente em fase
líquida», relata Luísa Durães, coordenadora da equipa de investigadores do
Departamento de Engenharia Química da FCTUC.
Ultrapassado
o primeiro grande obstáculo, o passo seguinte foi encontrar a fórmula certa
para a mistura de líquidos. «Era necessário encontrar os solventes mais
compatíveis para os sistemas da sílica e da borracha. A partir daí, foi mais
fácil conseguir um material inovador e altamente eficaz», prossegue a
investigadora do Centro de Investigação em Engenharia dos Processos Químicos e
dos Produtos da Floresta (CIEPQPF), frisando que o novo material com borracha
de pneus usados é muito vantajoso, pois «além de ter um preço praticamente nulo
porque é um desperdício, a borracha é hidrofóbica, isto é, repele a água, o que
é benéfico na secagem dos aerogéis. Por outro lado, a borracha tem
caraterísticas de grande estabilidade térmica e química. O desafio, nesta fase,
foi perceber se, ao misturar com a borracha, as propriedades do aerogel se
mantinham as mesmas, o que aconteceu».
Desenvolvido
o aerogel a partir de borracha reciclada e realizados testes através de
múltiplas técnicas, observou-se que o novo produto apresenta um elevado
desempenho, como afirma Luísa Durães: «tem caraterísticas de um superisolante
térmico. Assim, conseguimos ter um produto premium em termos de isolamento
térmico e, em simultâneo, estamos a contribuir com uma nova aplicação para
reduzir os resíduos dos pneus, porque as aplicações atuais estão a esgotar em
relação à quantidade de borracha que é produzida».
O
novo produto foi depois comparado com isolantes atualmente no mercado, tendo
sido comprovado que o aerogel, já por si um ótimo isolante, torna-se ainda
melhor com a introdução da borracha. De todos os produtos comparados, «o
aerogel com borracha foi o que obteve melhor desempenho, conseguindo até 77% de
redução de transferência de calor no protótipo de parede testado. Foi também
realizado um teste de envelhecimento com humidade e temperatura e verificámos
que o nosso isolante, em comparação com os materiais comerciais testados, era
aquele que mantinha todas as propriedades ao longo dos ciclos de
envelhecimento», salienta Luísa Durães.
No
âmbito deste projeto, foi ainda desenvolvido um estudo exploratório, aplicando
o aerogel na absorção de poluentes, com o objetivo de alargar o leque de aplicações
do novo produto. Devido à sua capacidade de absorção, o novo aerogel pode ser
aplicado em limpeza de águas residuais com diversos poluentes, como óleos e
solventes orgânicos. Universidade de Coimbra - Portugal
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