Artigo: uso de material reciclado em calçadas e estradas

Autora:

Carolina Goulart Zimmer,

graduanda do curso de engenharia civil da UniFTEC – Universidade e Faculdade de Tecnologia.

Orientador:

Luciano Andreatta Carvalho Costa,

PhD da UniFTEC – Universidade e Faculdade de Tecnologia.

A sustentabilidade é um assunto que deveria permanecer entre os principais a serem cobrados da humanidade. O campo de trabalho está sempre inovando, com isso as empresas apelam para novos produtos e tentam produzi-los com materiais recicláveis ou que não venham a agredir o meio ambiente. Calçadas sustentáveis encontram-se entre as novas ideias lança-das. O sistema usa painéis solares sólidos para captar energia limpa do sol, e sua camada de proteção é feita de plás-tico reciclável. Outra ideia sustentável é a realização de calçadas e corredores que transformam a energia cinética, gerada pela força aplicada dos passos, em energia elétrica, realizando sua armazenagem com o objetivo de poder utilizá-la posteriormente para os mais diversos fins. Produz cerca de 7 watts para abastecimento de lâmpadas e utiliza 80% de materiais reciclados nas bases das placas. A aplicação de exemplos de projetos que não agridam ao meio ambiente em escolas, como foi o caso na cidade de Cantuária, acaba contribuindo na educação ambiental dos alunos, a qual é de grande importância em se tratando da futura população mais velha. Em estradas, um exemplo de projeto sustentável é a mistura do asfalto com a cera gerada de lixo plástico, que é realizada com o mé-todo asfáltico a quente.

Introdução

Mesmo estando no século XXI o setor da construção civil ainda enfrenta muitos obstáculos relacionados à inovação, sendo um dos motivos a dificuldade na criação de uma cultura nacional e organizacional voltada para esta temática.

Pode-se dizer que a inovação está diretamente associada à melhoria na qualidade de produtos, processos e tecnologias, que recebe investimentos sociais por produzir riquezas para o país. A atual realidade das organizações se resume em conseguir adaptar–se a todas as mudanças, que normal-mente ocorrem rapidamente no setor de trabalho. Sendo assim, a inovação acaba realizando o papel de garantir uma posição de destaque e sustentabilidade (FILHO,2016).

Tendo a sustentabilidade um papel primordial em setores como a construção civil, em que a utilização de materiais é feita em grande escala, cada vez mais é estudado novas ideias para que seja possível aplicar os três Rs da sus-tentabilidade (Reduzir, Reutilizar e Reciclar). Um dos materiais descartados como resíduos sólidos domésticos é o plástico, porém dependendo do tipo pode levar de 50 anos (copos plásticos) a 500 anos (sacolas plásticas) para se decompor, sendo assim mandá-los para aterros acaba não sendo a melhor solução (MURY, 2016). Este grande problema abrange toda a humanidade, o que acabou sendo um dos motivos mais importantes para estimular a ideia de criar calçadas sustentáveis, por ter em sua composição plásticos recicláveis e ainda produzir energia limpa.

Atualmente existe um produto conhecido como Wattway, que é semelhante a um tapete, possui apenas 7 mm de altura, que cobre os pavimentos já existentes, mantendo as características necessárias para o tráfego automotivo seguro. O tapete produz energia elétrica com apenas 20 m2. Na França, com a intenção de aumentar o desenvolvimento de energias renová-veis, pretende-se criar estradas solares, com o objetivo de atingir 1.000 km de rodovias que produziam energia limpa até o ano de 2021.

Calçadas e corredores ecológicos

O projeto de realização de calça-das e corredores deve ser muito bem planejado, proporcionando às pessoas de diferentes idades e condições físicas um translado seguro e aumentando o bem-estar e segurança de todos os usuários. Mas, além de se preocupar com a eficiência da execução, os engenheiros buscam utilizar métodos sustentáveis.

A população brasileira só passou a se preocupar com os recursos não renováveis no ano de 1973, quando ocorreu um déficit na oferta de petróleo, se fazendo necessário tomar atitudes sustentáveis.

A aplicação de calçadas que geram energia e apresentam uma composição englobando a reciclagem de plástico é um exemplo de métodos aplicados na construção civil que contribuem na transformação das cidades em localidades mais ecológicas.

Calçadas com proteção de plástico reciclável

O novo sistema de pavimentação substitui o revestimento de concreto por plástico reciclado tem como responsável pelo projeto a empresa Platio, localizada na Hungria, a qual se dedica atualmente a colocar painéis solares em calçadas. O seu projeto refere-se a um sistema de pavimentação de calçadas que é capaz de colher energia solar através de células de silício monocristalino dentro de um vidro temperado. O objetivo é que esse sistema de pavimentação ofereça tijolos que possuam uma espécie de botões na parte superior e espaços vazios na parte inferior, permitindo que se encaixem uns aos outros dispensando modelagem ou fiação adicional, ou seja, que sejam semelhantes aos tijolos que parecem Legos. Outra regalia é poder fornecer três opções de cores, conforme Figura 1, dando aos clientes uma opção de escolha, o que não é muito comum de acontecer com outros tipos de material para calçadas.

A empresa Platio foi fundada por uma equipe de engenheiros e arquitetos que criaram o sistema de painéis solares sólidos onde a camada de proteção será feita de plástico reciclável, garantindo que os painéis não quebrem quando pedestres passarem e ainda que se consiga conectá-los com segurança. Os módulos de pavimento são interligados proporcionando assim a exclusão de colagem adicional. As unidades são compactas e se conectam modular-mente, fazendo contato eletrônico sem fiação adicional por um sistema de comunicação automático. A energia solar coletada pelos painéis gera cerca de 160 watts por metro quadrado.

Figura 1. A empresa Platio transforma calçadas em coletores solares

O engenheiro mecânico Imre Sziszak criou as bases moldadas por injeção, enquanto Miklos Ilyés e Jozsef Cseh trabalharam para garantir que os painéis funcionem corretamente. Para a TechCrunch, a empresa relatou que já garantiu US$ 70.000 e vendeu mais de 1.600 m2 de seu sistema de pavimentação. Porém, a empresa não é a primeira a criar esse projeto.

A Solar Roadways vem desenvolvendo uma ideia semelhante há anos, até mesmo obtendo financiamento do Departamento de Transportes dos Estados Unidos. O sistema da Platio, no entanto, é mais direcionado a calçadas – pelo menos por enquanto. Como os arquitetos e engenheiros por trás da startup, a empresa tem como objetivo tornar as cidades mais sustentáveis, e essa iniciativa é de grande importância, pois a partir do momento que uma empresa mostra-se preocupada com o desenvolvimento sustentável, apresentando novos modelos e os colocando em prática, passa a ser um grande passo para que outras empresas sigam o exemplo e consigam direcionar-se no mesmo caminho, implantando novos projetos com o objetivo primordial de reduzir a degradação do meio ambiente.

Calçadas e corredores que geram energia solar a partir da força dos passos

Foi formulado um sistema que colhe energia solar a partir dos passos, substituindo assim as placas solares. O produto é conhecido como Pavegen, foi criado pelo britânico Laurence Kemball-Cook e se refere a um tapete que consegue gerar energia elétrica com as pisadas. Trata-se de mais uma inovação que foi concebida pensando primeiramente no fato de consumirmos muitas vezes energia que não pode ser renovada. Hoje, a energia é encontrada na natureza em grandes quantidades, mas no momento em que se esgotar não poderá ser reproduzida, sendo então classificada como reserva finita, necessitando de muito tempo para sua formação na natureza. Ademais, é considerada energia poluente, visto que ao utilizarmos estaremos gerando danos ao meio ambiente.

Figura 2. Sistema com várias matrizes que alimentam uma bateria central e central de dados

A Pavegen possui uma camada feita com borracha reciclada e imediatamente abaixo dessa camada encontra-se uma placa de absorção de energia, logo seu funcionamento pode ser considerado simples. A energia cinética gerada pela força aplicada pelos passos é convertida em energia elétrica, realizando sua armazenagem a fim de que seja empregada posteriormente para os mais diversos fins.

As placas utilizadas são flexíveis e à prova d’água, pesando, aproximada-mente, 28 kg. Contêm uma potência de 12 volts de corrente contínua e cada pisada produz cerca de 7 watts de potência, causando o acendimento de uma luz que pode estar localizada na parte central da placa, demonstrando as pessoas que a energia foi captada – Figura 2. A borracha reciclada é preponderante na parte superior. Materiais reciclados são utilizados em 80% das bases das placas. (ECYCLE, 2017).

Figura 3. Primeiro passoFigura

O uso em calçadas é uma possibilidade em alta, nas quais seria possível instalar as placas com o intuito de colher passos e assim gerar energia sufi-ciente para alimentar postes de luz. Em estações de trem, lugar em que há um grande número de pessoas circulando, consegue-se também produzir uma fonte considerável para manter em funcionamento as lâmpadas da estação. Os três passos para a instalação são: colocação dos geradores, em seguida das grades e por fim das telhas, figuras 3, 4 e 5.

A divulgação dessa nova ideia chegou ao Brasil em 2013, no evento TEDxRio+20, onde foi apresentada em uma palestra feita pelo designer Laurence Kemball-Cook. Foi aplicado esse novo modelo em um campo de futebol com capacidade de 200 pessoas na favela do Morro da Mineira, localizada no bairro do Catumbi, próximo da região central do Rio de Janeiro. Tinha como objetivo ser o primeiro do mundo a inspirar toda a comunidade através do esporte a apoiar princípios voltados à energia – com isso o projeto recebeu cobertura da mídia em mais de 20 países e foi apoia-do pela lenda do futebol brasileiro, Pelé. A energia gerada com a corrida das crianças é armazenada em baterias para alimentar holofotes depois do pôr do sol.

Um dos diversos locais onde a tecnologia já foi instalada é uma escola na cidade de Canterbury (Cantuária, em português), pertencente ao condado de Kent, na Inglaterra, no ano de 2011, com o intuito de educar estudantes e equipes sobre novas opções de energia renovável e incentivar jovens a pensar de forma diferente quando o assunto é energia. No que os alunos passavam sobre o tapete era gerada uma carga e com isso as lâmpadas se acendiam. Os alunos acabavam passando por ali mais vezes, justamente porque tinham a curiosidade de aprender sobre o funcionamento e o motivo da instalação – cartazes colocados nos corredores acabam também por saciar suas dúvidas, conforme Figura 6.

Figura 4. Segundo passo

Estradas pavimentadas com plástico reciclável

O asfalto utilizado em pavimentações é uma substância plástica que proporciona uma flexibilidade controlável às misturas com agregado mineral. Por ser um material forte, impermeável e durável é de grande importância para a construção civil, possuindo ainda grande resistência à ação da maioria dos ácidos, álcalis e sais. Sua obtenção pode ser através da evaporação natural de depósitos localiza-dos na superfície terrestre ou por destilação em unidades industriais, especialmente projetadas. O uso do asfalto derivado de petróleo é muito utilizado em pavimentações (COELHO, 2011).

A questão da degradação ambiental decorrente do uso de materiais, como é o caso dos derivados de petróleo, tem causado grande polêmica e necessidade de mudanças. Na construção civil o uso de matéria reciclável é uma das soluções de muita importância.

Figura 5. Terceiro passo

Atualmente já está sendo empregado o reaproveitamento dos mate-riais provenientes de cortes no revesti-mento deteriorado através da opera-ção chamada de fresagem, em que a reutilização dessas misturas asfálticas envelhecidas e desgastadas é feita em novas misturas. Para o aproveitamento dos agregados e ligantes remanescentes acaba por ser necessário o acréscimo de agentes rejuvenescedores, espuma e asfalto, cimento asfáltico de petróleo (CAP) ou emulsões asfálticas (EAP) novos, quando se fizer necessário, e também com adição de aglomerantes hidráulicos. Há também a reutilização da borracha sintética em asfaltos, o qual o intuito é amenizar os prejuízos ocasionados ao meio ambiente. Essa reciclagem de asfalto é conhecida como asfalto ecológico (asfalto borracha) (BERNUCCI, 2010).

O método de mistura a quente foi desenvolvido na Europa na década e 1990 e também foi adotado em partes na América do Norte. A cidade de Vancouver, no Canadá, tornou esse processo mais eficiente ao incorporar lixo de plás-tico velho na mistura em 2012, declarando ainda que essa mistura será de grande importância para reduzir emissões de gases de efeito estufa para a atmosfera. Segundo o engenheiro local Karyn Magnusson, eles já vinham estudando a mistura quente desde 2008 com diferentes tipos de aditivos projetados para re-duzir a viscosidade, facilitando assim a colocação em temperaturas mais baixas.

A classificação da mistura a quente varia com o padrão granulométrico empregado e suas exigências de características mecânicas, em razão da aplicação a que se destina. O concreto asfáltico (CA) é o mais empregado no Brasil, conhecido também por concreto betuminoso a quente (CBUQ). É um produto proveniente da mistura apropriada de agregados de vários tamanhos e cimento asfáltico, ambos aquecidos em temperaturas já padronizadas, em razão da característica viscosidade-temperatura do ligante. As misturas asfálticas a quente também se dividem em grupos específicos em razão da granulometria dos agre-gados (BERNUCCI, 2010).

A mistura do asfalto com plástico é realizada com o método asfáltico a quente, uma vez que é gerada uma cera de lixo plástico como garrafas de xampu e recipientes de iogurte. Ao ser utilizada a mistura a quente, o asfalto pode ser produzido e transportado a temperaturas mais baixas (cerca de 8 oC em vez de 10 oC para uma mistura quente tradicional). Além da economia com emissões de poluentes proporciona também uma economia de energia nas fábricas que produzem o asfalto e nos caminhões que o entregam aos pavimentos. A redução de dióxido de carbono para aquecer a mistura quente de asfalto pode chegar a ser de até 20%. As emissões no ambiente de trabalho também são reduzidas. O engenheiro Peter Judd, envolvido no projeto, estima que, com esse processo, 300 toneladas de gases que impactam o efeito estufa deixem de ser liberadas anualmente.

Figura 6. Alunos demonstrando entusiasmo com a nova ideia implantada na escola

A princípio a cera compreende cerca de 1% da mistura, ajudando a retardar o envelhecimento do asfalto. A princípio, o sistema é 3% mais caro do que o sistema de uma mistura a quente, porém se espera que, pela economia gerada na gasolina, que será de 10% a 15%, no aumento da vida útil do pavimento e com o aumento dos estoques, os custos diminuam (STUECK, 2017).

Considerações finais

Os três exemplos são de grande importância para o meio ambiente e de relevância nas aplicações sustentá-veis na construção civil. Ademais, é muito importante que sejam repassa-dos aos jovens em escolas e fora dela, para que se consiga contribuir com a educação ambiental deles, uma vez que no Brasil há cerca de 34 milhões de habitantes com 15 a 24 anos (IBGE, 2010). Em uma pesquisa realizada com os jovens concluiu-se que quando o assunto se refere ao meio ambiente o interesse é de apenas 1% deles (SECAD, 2017). A educação ambiental é muito importante e deve ser re-passada a todos, iniciando-se com os jovens que estão mais suscetíveis a novas ideias e mudanças.

A execução de calçadas e estradas sustentáveis no Brasil ainda é uma novidade, pois muitas pessoas nem sequer conhecem essas possibilidades, o que prova a falta de destaque ou valorização dos métodos sustentáveis pelo governo e empresas do ramo da construção civil, já que o usual é rea-lizar algo prático e econômico não englobando como critério o uso de materiais sustentáveis.

Os métodos citados devem servir de exemplo para incentivar toda humanidade a pensar em mais opções que contribuam, por exemplo, para a diminuição da degradação ambiental e do efeito estufa. Ter novas ideias e buscar aplicá-las é um grande passo a ser tomado e um prova de melhoria na educação ambiental de todos, pois o binômio sustentabilidade e população é a grande solução a ser alcançada.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BERNUCCI, Liedi Bariana e LTDA. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. 3 ed. Imprinta, 2010, 72p, il.

BIGGS, J. Platio turns sidewalks into solar collectors. Disponível em: <https://techcrunch.com/2016/11/22/platio-turns-sidewalks-into-a-solar-collectors/>Acesso em 19/3/2017.

COELHO, Johnny Gilberto Moraes, LTDA. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ, Campus Universitário do Guamá. Asfalto ambientalmente correto: uma nova tendência de mercado, 2011. 9 p, il. Programa de Pós-Graduação.

ECYCLE. Britânico cria tapete que gera energia elétrica com a força de pisadas. Disponível em: <http://www.ecycle.com.br/component/content/article/37-tecnologia-a- favor/1463-britanico-cria-tapete-que-gera-energia -eletrica-com-as-pisadas.html> Acesso em 18/3/2017.

FILHO, Mauricio Prates de Campos e LTDA. Educação para inovação: desafios e soluções. 1 ed. Instituto UNIEMP, 255 p, il.

GALDINO, A. K. Nova calçada de plástico reciclado colhe energia do sol. Disponível em: <http://engenhariae.com.br/meio-ambiente/nova-calcada-de-plastico-reciclado-colhe-energia- do-sol/ > Acesso em 17/3/2017.

IBGE. Censo Demográfico 2010. Disponível em: <http://www.censo2010.ibge.gov.br/sinopse/index.php?dados=12#topo_piramide> Acesso em 24/3/2017.

MURY, Michael T. e LTDA. Química para um futuro sustentável. 8 ed. Porto Alegre: editora: AMGH editora LTDA, 2016. 579 p, il.

PAVEGEN. Pavegen. Disponível em: <http://www.pavegen.com/> Acesso em 19/3/2017.

PLATIO. Platio. Disponível em: <http://www.platio.cc/en/> Acesso em 20/3/2017.

SECAD. Educação ambiental: aprendizes de sustentabilidade. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/dmdocuments/publicacao2.pdf>Acesso em 19/3/2017.

STUECK, V. New paving system uses recycled plastic. Disponível em: <http://www.theglobeandmail.com/news/british-columbia/new-paving-system-uses-recycled- plastic/article5360821/> Acesso em 21/3/2017.

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