Karen Antorveza Paez desenvolveu o processo durante seu doutorado no Departamento de Arquitetura da ETH Zurich e o utilizou para criar diversos elementos arquitetônicos. Mais pesquisas são necessárias para tornar o material autoportante.
A bactéria Sporosarcina pasteurii une areia e outros grãos, formando um material sólido a partir de carbonato de cálcio, o mineral que compõe o calcário. Não é necessário aquecimento, o que aumenta a possibilidade de, em algum momento futuro, evitar as emissões geradas na fabricação de cimento.
O processo, conhecido como biocimentação, já foi utilizado anteriormente para estabilizar solos e em concreto autocurativo.
Quando as bactérias se combinam com areia ou outros grãos sólidos, elas unem as partículas formando uma estrutura sólida composta por cristais microscópicos de calcita interligados.
“Estamos usando bactérias para produzir uma espécie de cola mineral”, disse Antorveza Paez.
Duas maneiras de produzir materiais de construção biogênicos
Ela desenvolveu dois métodos de fabricação diferentes. No primeiro, a equipe desenvolveu uma “biotinta” feita de um gel à base de água e alginato e xantana naturais, além de areia e bactérias vivas. O gel é impresso no formato desejado e, em seguida, imerso em um banho contendo ureia e cloreto de cálcio.
É aqui que as bactérias começam seu trabalho, decompondo a ureia com uma enzima chamada urease. A reação libera íons carbonato e, como subproduto, amônio. O carbonato e o cloreto de cálcio na solução se unem para formar carbonato de cálcio, também conhecido como calcário, o mesmo mineral que compõe as conchas marinhas.
Cristais microscópicos se formam entre os grãos de areia e se interligam.
‘Como assar um bolo’
Todo o processo leva de dois a cinco dias, dependendo da resistência desejada para o componente arquitetônico.
Consiste em fornecer um banho de mineralização fresco todos os dias. O objeto é então deixado a secar, desativando as bactérias e resultando numa estrutura sólida.
“É um pouco como assar um bolo. Você tem a massa, que ainda é muito maleável e delicada. Só o forno pode transformá-la em algo sólido”, disse Antorveza Paez, observando que as bactérias desempenham o papel do forno.
Esse processo tem sido utilizado para criar elementos de fachada, entre outras coisas. Também pode ser usado para construir estruturas de sombreamento ou paredes divisórias.
pulverização robótica
A segunda abordagem é a pulverização robótica. Nessa técnica, os pesquisadores eliminaram a etapa intermediária do banho de imersão. Um braço robótico aplica repetidamente bactérias, substâncias minerais para a formação de calcário e areia em uma superfície, construindo-a camada por camada.
“A impressão é mais voltada para elementos arquitetônicos, enquanto o processo de pulverização é mais indicado para superfícies”, disse Antorveza Paez.
Ela acrescentou que o processo de pulverização requer mais pesquisas sobre suas propriedades mecânicas, como a forma como os grãos e o meio de ligação estão dispostos dentro do objeto.
“Fico fascinada com o fato de a natureza ter encontrado maneiras de fabricar materiais muito sofisticados e de podermos aplicá-los aos problemas que enfrentamos hoje”, disse ela, acrescentando: “A grande questão não é mais se o biocimento funciona, mas sim o quão bem suas propriedades podem ser gerenciadas”.
Fonte: Global Construction Review