Pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder desenvolveram uma mistura capaz de transformar solo escavado em matéria-prima para impressão 3D. A técnica combina o uso de algas e alginato de sódio para dar mais resistência e estabilidade às estruturas, que são erguidas em camadas sucessivas.
Ao incorporar apenas 0,12% de alginato de sódio, extraído de algas marinhas, ao solo, a equipe obteve um aumento de aproximadamente 25% na resistência do material e uma redução de cerca de 33% no tempo necessário para a impressão. Essa composição também manteve a estabilidade de estruturas inclinadas em até 60 graus, demonstrando sua eficiência para aplicações construtivas.
O desenvolvimento combina conhecimentos tradicionais de construção com técnicas modernas de fabricação digital. Desde civilizações antigas, o uso de lama, argila e solo foi comum na edificação de moradias, antes do predomínio de materiais industrializados como o concreto.
Inspiração na natureza e materiais de origem biológica
O estudo também se baseou em estratégias de organismos como cupins e vespas, que constroem estruturas resistentes ao unir partículas minerais com compostos biológicos. Essa lógica orientou a busca por materiais de construção mais sustentáveis e com menor impacto ambiental.
Foram avaliados diversos biopolímeros utilizados na indústria alimentícia, incluindo goma guar, goma de alfarroba, goma cássia, goma xantana e o alginato de sódio. Este último, derivado de algas marinhas, mostrou-se particularmente adequado para processos de impressão 3D.
Na alimentação, o alginato é empregado em sorvetes, molhos e outros produtos para melhorar textura e estabilidade. No contexto de construção, sua função vai além de atuar como cola, modificando as cargas elétricas das partículas de argila para melhorar sua dispersão e fluxo.
Ao alterar as cargas das partículas, o composto faz com que elas se repelam de forma controlada, facilitando sua distribuição homogênea e a passagem pelos bicos da impressora 3D. Essa característica é crucial para a deposição contínua e precisa de camadas, garantindo a estabilidade do elemento final.
Baixo volume de aditivo já promove ganhos expressivos
Com esse percentual, a resistência do material aumentou cerca de 25%, enquanto a velocidade de impressão avançou aproximadamente 33%. Além disso, o composto permitiu a criação de estruturas inclinadas em até 60 graus, com estabilidade adequada.
Atualmente, muitas soluções de impressão 3D para construções utilizam misturas à base de cimento. A inovação apresentada oferece uma alternativa que aproveita recursos locais, reduzindo custos e impactos ambientais relacionados ao transporte de materiais.
Em regiões com disponibilidade de argila ou areia, a utilização de materiais próximos ao local da obra pode diminuir as despesas e a pegada ecológica. Essa abordagem também é vantajosa em projetos de habitações sociais, reconstruções ou obras em áreas remotas.
Solo de escavações pode virar matéria-prima na construção
Grandes volumes de terra retirados de fundações, estacionamentos subterrâneos e obras de infraestrutura frequentemente precisam ser descartados em aterros ou pontos de recebimento de resíduos. A proposta permite reutilizar esse solo na própria obra, produzindo paredes e componentes impressos em 3D.
Essa estratégia reforça a economia circular, ao transformar resíduos em recursos locais, minimizando transporte e descarte. Além de reduzir custos, também diminui os impactos ambientais e as emissões de gases de efeito estufa relacionadas ao transporte de materiais.
Ao substituir parte do cimento por solo reutilizado, há potencial para diminuir significativamente as emissões de gases poluentes, contribuindo para construções mais sustentáveis.
Propriedades naturais de argila melhoram o conforto térmico
Materiais naturais como a argila oferecem benefícios adicionais, como maior conforto térmico e controle de umidade. Sua capacidade de absorver e liberar vapor ajuda na regulação do ambiente interno, além de possuir alta inércia térmica, armazenando calor durante o dia e liberando-o lentamente à noite.
Essas características têm sido exploradas em construções tradicionais de regiões mediterrâneas e semiáridas há séculos. Agora, com o uso de fabricação digital, esses conhecimentos podem ser adaptados a projetos modernos, com maior precisão e automatização.
A combinação de algas, terra e impressão 3D abre espaço para o desenvolvimento de materiais bioinspirados, que podem incorporar fibras vegetais, resíduos agrícolas ou microrganismos com o objetivo de melhorar resistência e durabilidade.
Embora a tecnologia ainda esteja em fase de evolução, os resultados indicam que ingredientes utilizados na alimentação podem contribuir para a estabilidade e resistência do solo na fabricação automatizada de estruturas.
O foco principal é aproveitar os recursos existentes no próprio canteiro de obras. Terra retirada durante escavações pode ser reaproveitada na construção, eliminando a necessidade de transporte e descarte, promovendo uma construção mais sustentável em escala.
Essa abordagem tem potencial para transformar resíduos em recursos valiosos, especialmente em áreas onde o transporte de materiais é oneroso ou inviável. O método também contribui para a redução de emissões e para a diminuição do impacto ambiental da construção moderna.
Fonte: clickpetroleoegas
