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Materiais e Tecnologias não Convencionais compõem estande do CNPq na Semana Nacional de C&T

Nas últimas décadas a necessidade de promover um desenvolvimento ecológico e sustentável tem motivado cientistas a desenvolver e utilizar materiais que despendam menor quantidade de energia, gerem menos resíduos e poluentes, sejam mais facilmente reincorporados pela natureza e mais acessíveis à população de baixo poder aquisitivo e estejam disponíveis localmente. No Brasil, um dos pioneiros no estudo de materiais não-convencionais é o pesquisador do CNPq, Khosrow Ghavami, também professor titular do departamento de Engenharia da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), além de ser membro fundador e atualmente presidente da Associação Brasileira de Ciências em Materiais e Tecnologias não Convencionais (ABMTENC).

 

O docente desenvolve desde 1979 vários programas de investigação da utilização do solo, bambu, materiais compósitos e fibras vegetais para uso na construção civil, com o objetivo principal de substituir o cimento amianto. Atualmente trabalha com alunos de - graduação e pós-graduação no - desenvolvimento de sistemas estruturais com aplicações específicas na construção como geodésicas, treliças espaciais e pórticos planos de bambu; os materiais comumente utilizados para fabricá-los são o concreto armado e o aço. Contudo, as vantagens de se utilizar o bambu para a geração destes elementos e sistemas estruturais são diversas, entre as quais podem ser citadas: a sustentabilidade do material, o custo e a resistência específica, superior inclusive à do aço, afirma Ghavami. A geometria tubular do bambu, com fibras longas e alinhadas, favorece o uso in natura permitindo a construção de estruturas leves e de grandes vãos para coberturas.

 

Bambu

 

O material é abundante e altamente renovável, já que o bambuzal gera colmos aptos para a construção civil a cada três ou no máximo seis anos, dependendo da espécie. Este é um avanço comparado com madeiras de crescimento acelerado como o pinus e o eucalipto, que demoram no mínimo 10 anos para o corte, que mata o indivíduo e requer novo plantio. O rizoma do bambu é considerado uma fábrica subterrânea. Segundo João Krause, doutorando em Engenharia Civil  pela PUC-Rio, o Brasil tem condição de atender à demanda interna e futuramente até exportar a matéria.

 

Caso a demanda aumente bastante, será necessário elaborar um plano global e multidisciplinar que incentive a cultura local e de pequena escala, principalmente nas áreas de expansão de desertificação próximas às matas ciliares, tanto da Floresta Amazônica como da Mata Atlântica, o que poderia auxiliar no combate à degradação destes ecossistemas, esclarece João. Além disso, a cultura do bambu pode representar crescimento social, contribuindo para a melhoria da distribuição de renda, por meio do estímulo à emissão de créditos de carbono por grandes empresas e à certificação da produção destes créditos por pequenos produtores. Estas pequenas produções poderiam ainda servir para abastecer o mercado da construção civil.

 

Carro

 

Ghavami ressalta que sustentabilidade envolve uma série de fatores, dos quais o material é apenas um deles. A consciência e a cultura da sustentabilidade são fundamentais para a continuidade da vida no planeta.

 

Neste sentido, o projeto desenvolveu até um automóvel, decorrente do aperfeiçoamento da bicicleta e do triciclo de bambu criados nos anos 80.

 

O carro de bambu anda normalmente, atingindo uma velocidade máxima de cerca de 40Km/h. Ele ainda não pode ser comercializado por tratar-se de uma pesquisa ainda incipiente. Entretanto, o seu funcionamento abre possibilidades de desenvolvimento de pesquisas na área, no sentido de gerar soluções integradas entre design e engenharias para a geração de um objeto comercializável e sustentável, explica Khosrow.

 

O carro é movido a eletricidade, o que ainda não é ideal, mas não gera emissão de gases com o seu funcionamento. A mecânica ainda pode ser melhorada, utilizando inclusive formas de energia mais sustentáveis preferencialmente híbridas entre sistemas que não geram emissões, como energia solar, energia eólica, energia eletromagnética, ar comprimido e células de hidrogênio.

 

Tijolos

 

Os tijolos que serão expostos na SNCT são chamados de Blocos de Terra Comprimida (BTC). O processo de fabricação consiste na deposição do solo dentro de uma forma metálica, em seguida o material é compactado. Nas máquinas manuais um sistema de alavanca é responsável pela prensagem do solo; após a compactação o tijolo é retirado da forma e colocado para curar, intervalo de tempo entre a confecção do tijolo e o prazo mínimo para ganho de resistência, que em geral dura 28 dias.

 

André Guedes Pinto, doutorando em Engenharia Civil pela PUC-Rio com bolsa do CNPq, ressalta as vantagens do uso do BTC: o tijolo não possui um alto custo para o consumidor final. Em alguns casos, o solo pode ser o mesmo do local da obra, não necessitando de gastos com transporte. Os BTC´s apresentam melhores propriedades térmicas e acústicas do que os tijolos convencionais. Residências com este tipo de tijolo são mais frescas no verão e mais quentes no inverno, por isso não exigem sistemas de refrigeração ou aquecimento trazendo economia no consumo de energia elétrica da residência, explica.

 

O processo de transformação da matéria-prima no produto não exige grande quantidade de energia como no caso do tijolo convencional. No processo de manufatura dos BTC´s não há a produção e emissão de poluentes, inclusive os rejeitos; tijolos quebrados podem ser reincorporados ao sistema produtivo ou à natureza. O uso de máquinas manuais para a produção é de fácil adaptação em projetos de mutirão, pois são equipamentos de fácil operação.

 

Outra vantagem é o sistema de encaixe, tipo macho/fêmea, que torna o assentamento mais fácil, mantendo a alvenaria mais bem aprumada, dispensando o uso de revestimentos. Isso representa uma economia que pode chegar a 50%, em comparação com uma obra convencional. Os interessados em saber mais sobre a pesquisa podem visitar o estande do CNPq que permanece em exposição até o final da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, dia 24,  das 8h30 às 19h.

 

Ghavami

 

Khosrow Ghavami foi responsável pela criação das primeiras diretrizes para a utilização do bambu na engenharia, registrando-as na Organização Internacional para Padronização, International Organization for Standardization (ISO) na sigla em inglês. [ISO22156:2004 (E), Bamboo – Structural Design. ISO 22157-1:2004 (E), Bamboo – Determination of Physical and Mechanical Properties – Part I: Requirements. ISO 22157-2:2004 (E), Bamboo – Determination of Physical and Mechanical Properties – Part II: Laboratory Manual.

 

(Assessoria de Comunicação Social do CNPq)


Data: 22/10/2010