Descobertas revolucionárias sobre a absorção de CO₂ em materiais à base de cimento

São PauloPesquisadores descobriram que materiais à base de cimento podem ajudar a reduzir o CO2 na atmosfera. Esses materiais capturam e armazenam CO2 por meio de um processo chamado carbonatação, que forma minerais estáveis. Apesar das diversas pesquisas já realizadas, os cientistas ainda não entendem completamente como isso acontece. Este estudo, publicado no The Journal of Physical Chemistry C, utilizou novos métodos para mostrar que mudanças estruturais e a movimentação da água são importantes no processo de carbonatação.

Principais descobertas do estudo incluem:

• As mudanças estruturais relacionadas ao transporte de água e à carbonatação são fundamentais.
• O uso de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 29Si e relaxometria de 1H ajuda a estudar o transporte de água em hidretos de silicato de cálcio (C-S-H).
• O processo de carbonatação é influenciado por fatores como umidade relativa (UR) e as proporções cálcio/silício (Ca/Si).

A equipe de pesquisa, liderada pelo Professor Associado Takahiro Ohkubo da Universidade de Chiba, criou C-S-H e os expôs a CO2 puro para acelerar a carbonatação. Essa técnica permitiu observar mudanças que normalmente demorariam muitos anos. Compreender essas alterações pode levar à criação de materiais de construção mais eficientes na absorção de grandes quantidades de CO2.

O estudo revelou que a relação Ca/Si e os níveis de umidade influenciam significativamente o processo de carbonatação. Umidade mais baixa e relações Ca/Si mais altas resultam em poros menores, reduzindo a liberação de íons de cálcio e água da estrutura de C-S-H. Isso torna a carbonatação menos eficiente, sendo crucial ajustar esses fatores para melhorar a absorção de CO2.

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Este estudo é relevante porque analisa tanto as mudanças estruturais quanto a transferência de massa durante a carbonatação. Ao considerar ambos os aspectos, proporciona uma compreensão mais completa do processo, o que pode contribuir para a criação de novos materiais para combater as mudanças climáticas.

Esta pesquisa tem implicações que vão além dos materiais de construção. Reações de carbonatação também ocorrem na natureza, o que significa que este método pode nos ajudar a entender melhor esses processos naturais. Ao destacar os papéis da estrutura e dos fatores de transporte, este estudo pode levar a soluções inovadoras para grandes problemas ambientais.

A nova compreensão de como o cimento interage com o dióxido de carbono pode ajudar a criar melhores sistemas de captura de carbono. Esta pesquisa revela que o cimento pode ser crucial na redução da quantidade de CO2 na atmosfera. Utilizando técnicas avançadas como a Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para estudar essas interações, marca um grande avanço na ciência dos materiais e na engenharia ambiental.