O betão das cinzas

Todos os anos, são produzidas na Alemanha cerca de seis milhões de toneladas de cinzas residuais provenientes da incineração de resíduos urbanos. Estas são tratadas em instalações de processamento especializadas, a fim de recuperar metais e transformá-los em cinzas acabadas purificadas, através de etapas específicas de seleção e triagem. "Os componentes minerais contidos nas cinzas são capazes de absorver CO2 e de o ligar permanentemente - o que se designa por carbonatação. No nosso projeto, queremos desenvolver um processo de carbonatação prático e testar se o nosso produto final é adequado para utilização na construção de estradas ou na produção de betão", explica o Prof. Dr. Björn Siebert do Instituto de Materiais de Construção, Geotecnia, Transportes e Água da TH Köln.

Diferentes abordagens na instalação de testes

Para este fim, os dois parceiros do projeto científico, TH Köln e RWTH Aachen, vão construir uma instalação de testes técnicos no centro de eliminação de resíduos de Leppe. Esta será operada pelo líder do consórcio, a Bergischer Abfallwirtschaftsverband (BAV), perto de Lindlar. Como parceiro industrial, a refer GmbH fornece o material de partida, cinzas de incineração de resíduos domésticos processadas a partir da sua unidade de processamento de cinzas de grelha.

A principal questão técnica é saber qual o método mais eficiente para ligar o CO2 nas cinzas. "Estamos a seguir duas abordagens, cada uma das quais tem vantagens e desvantagens específicas: A carbonatação húmida sob água permite a absorção de mais dióxido de carbono, mas requer energia para a secagem subsequente. Na carbonatação húmida com pouca humidade, forma-se uma camada relativamente densa e carbonizada na superfície das cinzas, pelo que é armazenado menos CO2, uma vez que este não consegue penetrar no interior", afirma o Prof. Dr. Axel Wellendorf do Instituto de Engenharia Mecânica Geral da TH Köln.

Utilização na construção de estradas ou na produção de betão

Inicialmente, os parceiros irão testar diferentes processos de carbonatação e criar uma instalação de testes flexível e prática para o efeito, com a qual os processos podem ser configurados e comparados nas condições mais realistas possíveis. O foco passa então para a aplicação do material obtido: "O nosso objetivo é substituir matérias-primas que, de outra forma, seriam obtidas utilizando grandes quantidades de energia. Na forma não ligada, a nossa cinza carbonatada poderia substituir cascalho ou areia na construção de estradas ou terraplanagens, por exemplo", diz Siebert.

Simultaneamente, os investigadores estão a investigar o potencial para a produção de betão com utilização intensiva de CO2. Neste caso, as cinzas poderiam atuar como um agente aglutinante. O pré-requisito para esta aplicação é uma qualidade de material definida e consistente. Por esta razão, o projeto também está a realizar testes de processamento adicional ou de trituração pura. "Se conseguirmos disponibilizar cinzas carbonatadas que cumpram as normas e os requisitos ambientais relevantes, isso será um passo importante para a economia circular e a proteção do clima", sublinha Wellendorf.