Science & Nature

Jun 1, 2017

Um salto tecnológico

Edifícios e estruturas que podem, por magia, regenerar por completo as rachas causadas pela pressão, mudanças de temperatura ou humidade? O que era um cenário de ficção científica apenas há alguns anos é já uma realidade graças à invenção do microbiólogo holandês Hendrik "Henk" Marius Jonkers.

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O mundo da tecnologia não pára, faz-se, em cada campo da actividade humana, paulatinamente e, ocasionalmente, por meio de saltos significativos. A construção civil não é uma excepção e esta é a história de um desses saltos.

O betão é o material de construção mais usado em todo o mundo. Na Europa, encontra-se em mais de 70% dos edifícios e estruturas. É também um dos mais duráveis, não sendo, no entanto, indestrutível.

A formação de rachas no betão permite a infiltração de sais e água que podem descer inundando as bases dos edifícios ou chegar a corroer as estruturas de aço no seu interior ao ponto de as colapsar. Esta é a razão pela qual são usadas quantidades de aço para além da necessária ao sustento dos edifícios, que servem para prevenir o crescimento das rachas e as consequências da sua formação.

Jonkers, investigador na Universidade Técnica de Delft, foi questionado, em 2006, pelo seu colega Eric Schlagen, um técnico especialista em betão, sobre a possibilidade de utilização de bactérias para possibilitar ao material propriedades de auto-reparação. O cientista aceitou a questão como um desafio e propôs-se criar uma revolução na forma como construímos, criando todo um programa de investigação em engenharia civil bio sustentável para o desenvolvimento de novas matérias de construção.

Alertando para o facto de que 8% das emissões humanas de CO2 se deve à produção de cimentos, para a mutilação de paisagens naturais e para destruição de matérias-primas, o microbiólogo, adepto da aproximação biónica, remeteu a questão para o exemplo da natureza, procurando uma abordagem pela auto-renovação e auto-regeneração.

O que é o Bio-betão?

Bio-betão, uma mistura de betão tradicional com aquilo a que chamaram de "agente reparador" – colónias de bactérias alcafílicas (vivem em ambientes extremamente alcalinos como o do betão), de nome bacillus pseudofirmus que produzem calcite (carbonato de cálcio) e podem, para além de sobreviver à misturadora de cimento, esperar anos para levar a cabo o seu trabalho de restauro. Este bacilo pode manter-se numa espécie de letargia durante décadas, sem alimento ou oxigénio até que seja animado por eles, ou seja, quando aparece uma racha no betão, a humidade e o ar que nela penetra despertam as bactérias que rompem as cápsulas onde se encontram, começam a reproduzir-se e a produzir a calcite que preencherá o espaço aberto. O processo de reparação dá-se em cerca de 3 semanas. Depois de fechada a racha as bactérias voltam ao seu estado anterior. Este estado de adormecimento pode manter-se até mais de 200 anos.

Para produzir a calcite, o bacilo necessita de uma fonte de alimento. Jonkers começou por experimentar açúcar, mas esta substância amolecia e enfraquecia o betão. Mais tarde a equipa de cientistas optou por lactato de cálcio, colocado ao lado das bactérias, dentro de cápsulas de plástico biodegradável. A calcite é, portanto, o produto da digestão do lactato de cálcio combinado com iões de carbonato. 

Vantagens e obstáculos

Segundo Jonkers, o bio-betão pode reparar fendas até 8 milímetros de largura, o que, parecendo pouco, pode garantir um aumento exponencial da vida do edifício e, logo, reduzir drasticamente os custos de manutenção.

Este tipo de reparação pode ser especialmente indicado para estruturas de betão armado enterradas, de difícil acesso ou em prédios antigos com muitas fissuras que podem colapsar mediante sismos de baixa magnitude.

O principal obstáculo ao desenvolvimento deste produto é de origem económica. Apesar das evidentes poupanças em reparações (só na Europa são gastos anualmente 6.8 mil milhões de dólares para esse fim), a diferença de custo para o betão comum é de 40%.

Por isso, neste momento, os investigadores dedicam-se à melhoria do método de encapsulamento do alimento de modo a optimizar a sua distribuição para a bactéria e, deste modo, reduzir em 50% os custos de produção. 

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