Ladrilhos sustentáveis mantêm qualidade do ar sem gastar energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/01/2025

Este material de retenção de umidade, que pode ser usado em paredes ou tetos, controla a umidade dos ambientes internos sem gastar energia.
[Imagem: Pietro Odaglia/Josef Kuster/ETH Zurich]

Desumidificador passivo

Analise qualquer ambiente onde as pessoas se aglomeram - de uma sala de aula a uma casa de espetáculos - e você verá que a umidade no ar aumenta rapidamente, tornando o ambiente "pesado".

É por isso que é comum usar sistemas de ventilação em prédios comerciais e de escritórios para desumidificar os ambientes e garantir uma atmosfera mais confortável. Funciona, mas essa desumidificação mecânica consome energia e, dependendo da eletricidade usada, tem um impacto climático negativo.

Para superar essas deficiências, Magda Posani e colegas do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (ETH) criaram uma nova técnica de desumidificação passiva para uso em espaços internos.

Passivo, neste contexto, significa que, sem consumir energia, a alta umidade é absorvida por paredes e tetos e temporariamente armazenada lá. Em vez de ser liberada no ambiente externo por um sistema de ventilação mecânica, a umidade é temporariamente armazenada em um material higroscópico - que tem afinidade pelo vapor de água e, portanto, retém a umidade - e posteriormente liberada quando o ambiente é ventilado, evitando a secura exagerada, típica dos sistemas de ar-condicionado.

"Nossa solução é adequada para espaços de alto tráfego, para os quais os sistemas de ventilação já instalados são insuficientes," disse o professor Guillaume Habert

Os ladrilhos foram construídos por impressão 3D com jato de ligante.
[Imagem: Magda Posani et al. - 10.1038/s41467-024-54944-1]

Geomaterial higroscópico

O material higroscópico também tem uma origem ambientalmente amigável, sendo fabricado a partir do resíduo finamente moído que sobra nas pedreiras de mármore. Um ligante transforma esse pó em componentes de parede e teto que retêm umidade.

O ligante é um geopolímero, uma classe de materiais formada por caulim, uma argila usada na produção de porcelana e papel, e uma solução alcalina, silicato de potássio dissolvido em água. A solução alcalina ativa o caulim e fornece um ligante geopolimérico que liga o pó de mármore para formar um material de construção sólido - o geopolímero é comparável ao cimento, mas emite menos CO₂ durante sua produção.

O material resultante foi então utilizado para fabricar ladrilhos medindo 20 × 20 cm e 4 cm de espessura. A produção foi realizada usando impressão 3D, na qual o pó de mármore é aplicado em camadas, recebendo a seguir um jato de ligante, que cola cada camada. "Este processo permite a produção eficiente de componentes em uma ampla variedade de formas," justificou o professor Benjamin Dillenburger.

Usando como ambiente simulado uma sala de leitura ocupada por 15 pessoas, a equipe mostrou que seus ladrilhos absorvedores de umidade reduzem o índice de desconforto térmico (gerado apenas pela umidade) em 75% em comparação com uma parede pintada convencional. Se forem usados componentes com 5 cm de espessura, em vez de apenas 4 cm, o índice de desconforto cai em até 85%.

Com essa prova de conceito, a tecnologia está pronta para ser desenvolvida e dimensionada para fabricação industrial.

Mais tópicos