À medida que o mundo avança rumo à neutralidade de carbono, a indústria da construção civil enfrenta uma pressão crescente não só para reduzir as emissões, mas também para remover ativamente o carbono. Transformar edifícios de meros "consumidores de carbono" em "sumidouros de carbono" a longo prazo está se tornando uma estratégia fundamental para o setor. Nesse contexto, o biochar surge como uma solução promissora, combinando os benefícios de materiais de construção multifuncionais com a remoção eficaz de carbono. Descubra como o biochar oferece um caminho prático para a indústria da construção civil alcançar um futuro com baixas emissões de carbono e emissões negativas.
Histórico de descarbonização na indústria da construção
Em 2023, as emissões globais de CO₂ relacionadas à energia atingiram 3.74 bilhões de toneladas, sendo que a construção civil foi responsável por cerca de 34% dessas emissões. À medida que as metas de neutralidade de carbono avançam, o setor da construção civil não é apenas um foco essencial para a redução de emissões, mas também uma área crucial para transformar edifícios em sumidouros de carbono de longo prazo. Para alcançar o desenvolvimento com baixa emissão de carbono, políticas, mercados e tecnologias estão impulsionando conjuntamente a descarbonização tanto dos materiais quanto dos processos de construção.
O foco da política se intensifica
O Regulamento da UE sobre a remoção de carbono e a agricultura de carbono (CRCF) Exige explicitamente que, nas fases iniciais da certificação da metodologia, seja dada prioridade às atividades de remoção de carbono que sejam maduras, possam ser ampliadas rapidamente e proporcionem benefícios colaterais sustentáveis. Isso inclui “Armazenamento de carbono em produtos de construção à base de madeira e de base biológica.Esta política oferece certificação direta e incentivos financeiros para que a indústria da construção adote materiais de armazenamento de carbono a longo prazo.
Preferências de classificação de edifícios verdes
Sistemas de classificação de edifícios sustentáveis, como o BREEAM e o LEED, estão cada vez mais enfatizando a pegada de carbono em relação ao ciclo de vida completo dos materiais. O BREEAM concede pontos adicionais para reduções diretas de emissões e para o uso de materiais de baixo carbono, enquanto o LEED incorpora o carbono do ciclo de vida dos componentes em seu sistema de pontuação. Materiais de construção de baixo carbono podem receber reconhecimento por meio dessas classificações, proporcionando benefícios em termos de certificação e credibilidade.
Redução do ônus da precificação de carbono
Os mercados de carbono e os mecanismos de tributação de carbono fornecem sinais econômicos diretos para a redução das emissões em materiais de construção. Materiais que consomem muita energia emitem grandes quantidades de CO₂ durante a produção. Isso exige que as empresas paguem impostos de carbono ou comprem licenças de emissão em sistemas como o EU ETS, o que aumenta os custos. O uso de materiais com baixa emissão de carbono pode reduzir as emissões e, consequentemente, diminuir os pagamentos de impostos de carbono ou os custos com licenças, gerando economia.
Aplicações e vantagens do biochar na construção
O biochar oferece uma série de benefícios de desempenho em engenharia. Portanto, está se tornando um componente importante dos materiais de construção sustentáveis. Sua aplicação não apenas melhora a durabilidade e o conforto dos edifícios, como também ajuda a atingir metas de conservação de energia, redução de emissões e construção sustentável e de baixo carbono em diversos aspectos.
Adição aos agregados de construção
- Aumento de força: A adição de 1 a 2% em peso de biochar ao concreto pode aumentar a resistência à flexão em cerca de 15%, e a substituição de cerca de 1% dos agregados finos pode elevar a resistência à compressão em cerca de 10%.
- Material leve: Processado como agregado leve, o biochar pode reduzir o peso do concreto em 10 a 20%, diminuindo as emissões relacionadas ao transporte.
- Melhoria da durabilidade: O biochar (geralmente abaixo de 5%) preenche os poros capilares e promove a hidratação, reduzindo a absorção de água e melhorando a resistência a rachaduras e ao envelhecimento.
Adição de materiais de pavimentação
- Resistência à deformação permanente em altas temperaturas: A adição de biochar ao asfalto melhora as propriedades viscoelásticas e a resistência à deformação em altas temperaturas, aumentando o módulo complexo em cerca de 35%.
- Melhoria da estabilidade dinâmica: Em asfalto semiflexível, biochar de casca de arroz Aumenta a estabilidade dinâmica em 6.9% a 39.1% com o aumento da dosagem.
- Envelhecimento e aumento da durabilidade: Biochar em concentrações moderadas (2–4%, tamanho de partícula <75 μm) melhora as propriedades antienvelhecimento, mantendo ou aumentando a resistência à fadiga em baixas temperaturas.
Mecanismo de sequestro de carbono do biochar na construção
Em materiais de construção, o biochar serve como um meio eficaz para o sequestro de carbono a longo prazo. Sua estrutura inerentemente estável e forte sinergia com sistemas cimentícios permitem que o carbono permaneça na forma sólida por séculos. O mecanismo de retenção de carbono pode ser resumido como um sistema de "três travas":
1. Bloqueio químico
Estrutura de Carbono Aromático Estável
In máquina de biocharA biomassa sofre pirólise sob condições de alta temperatura e baixo teor de oxigênio. Esse processo de decomposição térmica forma aglomerados de carbono poliaromáticos no biochar. Quando a relação hidrogênio/carbono (H/C) é inferior a 0.4, o biochar torna-se altamente resistente à degradação microbiana ou oxidativa.
2. Bloqueio Físico
Encapsulamento de Produtos de Hidratação
Uma vez misturado à pasta de cimento, o biochar poroso absorve água, o que melhora a hidratação do C₃S/C₂S. Enquanto isso, seus grupos funcionais de superfície, como grupos carboxila/hidroxila, atuam como sítios de nucleação para o gel C‑S‑H. Assim, forma uma camada encapsulante contínua que bloqueia a intrusão de oxigênio e água.
3. Trava Mineral
Promoção da Deposição de Carbonato
A estrutura porosa do biochar facilita a difusão de CO₂ e a retenção de umidade. Acelera a reação de carbonatação: Ca(OH)₂ → CaCO₃. Além disso, se o biochar for rico em Si, Mg ou Ca, pode induzir ainda mais a formação de carbonatos de magnésio, melhorando o sequestro de carbono mineral a longo prazo.
Por que a indústria da construção civil é um veículo ideal para a remoção de resíduos de biochar?
Vida útil estendida
As estruturas de edifícios são normalmente projetadas para durar de 50 a 100 anos ou mais. Em comparação com aplicações agrícolas, o biochar incorporado em materiais de construção é considerado como entrando em um estado de armazenamento “quase geológico”. Como resultado, os projetos podem reivindicar com segurança 100+ anos de permanência, obtendo prêmios mais altos nos mercados de carbono.
Ambiente de armazenamento de baixo risco
Em materiais de construção, o biochar é encapsulado fisicamente por cimento, asfalto ou outras matrizes. Isso o isola completamente do oxigênio e da degradação microbiana, reduzindo significativamente o risco de perda (reversão) de carbono. Além disso, os edifícios são legalmente definidos como bens imóveis, minimamente afetados pela destruição humana ou por alterações naturais no uso da terra.
Potencial de demanda enorme
O enorme consumo de materiais pela indústria da construção civil oferece uma oportunidade em escala de gigatoneladas para a utilização de biochar. Mesmo pequenas adições de biochar ao concreto ou a materiais rodoviários, potencializadas pelo grande volume do setor, podem impulsionar a produção em escala industrial e viabilizar a remoção de carbono em larga escala.
O papel da indústria da construção em projetos de remoção de resíduos de carbono com biochar
As remoção de dióxido de carbono (CDR) Com o amadurecimento dos mecanismos, os projetos de biochar não se limitam mais a aplicações agrícolas ou de melhoramento do solo. Ativos de longa duração, como edifícios, estão emergindo como novos vetores de armazenamento de carbono. A indústria da construção civil agora desempenha múltiplos papéis em projetos de remoção de carbono por biochar, incluindo transformação de materiais, armazenamento de carbono a longo prazo e geração de valor.
1. Fabricante de Materiais de Construção
- Função: Como transformadores físicos do biochar e centros de processamento para armazenamento de carbono, os fabricantes de materiais são um elo fundamental entre a matéria-prima do biochar e os ativos de longa duração.
- Responsabilidades do projeto: Desenvolver e produzir materiais de construção que contenham carbono, implementar rigorosamente a contabilização da qualidade e do carbono, garantir a rastreabilidade da cadeia de custódia (CoC) durante o armazenamento e fornecer certificados de produção para a emissão de créditos de carbono.
- Benefícios do projeto: Conquiste prêmios em produtos ecológicos. Melhore o desempenho dos materiais por meio de aditivos funcionais, diferencie a marca e obtenha valor adicional na redução de emissões.
2. Empreiteiro Geral
- Função: Como repositório final para ativos de remoção de carbono e ponto final de valor verde, os contratados fornecem armazenamento físico de biochar por um século ou mais.
- Responsabilidades do projeto: Aplicar materiais que contenham carbono em projetos de construção, assinar uma “Declaração de Uso Final” para confirmar a destinação do armazenamento de carbono, apoiar o monitoramento das emissões do ciclo de vida do edifício e garantir a permanência da remoção de carbono.
- Benefícios do projeto: Reduzir significativamente os indicadores de carbono dos edifícios, melhorar as pontuações de certificação de edifícios verdes, acessar financiamento verde e aprimorar o desempenho ESG corporativo.
Biochar: Construindo em direção a um futuro de baixo carbono
Com benefícios tanto materiais quanto climáticos, o biochar oferece um caminho prático para a descarbonização da construção. Sua integração ajuda a transformar edifícios em sumidouros de carbono de longo prazo, abrindo caminho para cidades mais verdes e resilientes. Se você busca soluções para a produção de biochar de qualidade para materiais de construção, entre em contato conosco.
