O arroz e o jornal podem ser utilizados para criar um material de isolamento mais ecológico

O sector da construção é o segundo maior sector em consumo de plástico e é responsável por mais de um terço das emissões de gases com efeito de estufa relacionadas com a energia em todo o mundo. Os processos de fabrico de materiais de construção poluem o ar, o solo e a água. Por conseguinte, os materiais de construção feitos a partir de resíduos agroindustriais tornam-se cada vez mais atrativos devido ao seu menor impacto ambiental.

Para contribuir para uma nova geração de materiais fabricados a partir de resíduos, os investigadores do Panamá desenvolveram um material de isolamento à base de casca de arroz e avaliaram as suas propriedades térmicas e mecânicas. Os resultados foram publicados na revista Frontiers in Built Environment.

“Aqui mostramos que é possível criar material isolante alternativo a partir de jornais reciclados e casca de arroz”, afirmou Nacarí Marín Calvo, investigador da Universidade Tecnológica do Panamá, Centro Regional de Azuero e primeiro autor do artigo. “O material desenvolvido tem uma condutividade térmica competitiva em comparação com muitos materiais de isolamento naturais e reciclados”, acrescentou.

Uma receita de quatro ingredientes

Nas zonas rurais do Panamá, onde o estudo foi realizado, a casca de arroz é considerada um resíduo agrícola, normalmente depositado em aterros ou incinerado, o que a torna uma preocupação ambiental significativa. Para produzir a mistura, as cascas foram trituradas. De seguida, adicionou-se celulose, obtida a partir de jornais reciclados e triturados, e bórax, que tornou a mistura resistente aos fungos e lhe conferiu propriedades retardadoras de fogo. Todos os componentes foram unidos com cola.

Os investigadores testaram diferentes composições de material para verificar o comportamento do material quando se utilizava mais ou menos casca de arroz. A primeira mistura foi feita com 14% de jornal, 9% de casca de arroz, 15% de bórax e 62% de cola. Nas outras duas composições, a quantidade de casca de arroz foi aumentada, enquanto a quantidade de jornal foi diminuída. As quantidades de bórax e cola permaneceram inalteradas.

“Verificámos que os resultados foram semelhantes nas três composições em termos de valores de k, tensões máximas e valores de resistência à compressão”, disse Marín Calvo.

Comparativamente com outros materiais naturais

A condutividade térmica, também frequentemente designada por valor k, descreve a capacidade de um material conduzir o calor. Um valor mais baixo significa que o material é mais adequado para o isolamento. Para as composições testadas, o valor k variou entre 0,0409-0,04607 watts por metro Kelvin (W/mK). Outros materiais de isolamento naturais e reciclados têm valores de k que variam entre 0,027 e 0,1 W/m/K.

A resistência à tração é a tensão máxima que um material pode suportar ao ser esticado ou puxado antes de se partir. Os testes mostraram que a tensão máxima em tensão média variava entre 1,31 e 1,76 megapascal (MPa) para as três composições. Pascal é a unidade utilizada para medir a força aplicada num ângulo de 90° sobre a superfície de um objeto. Os materiais à base de cartão, cimento e areia têm valores de resistência à tração semelhantes.

Os valores de resistência à compressão obtidos situam-se entre 20,19 e 21,23 MPa. A resistência à compressão descreve a capacidade de um material para resistir à compressão. Os valores obtidos permitiram aos investigadores verificar a possibilidade de utilizar o material desenvolvido em aplicações de construção.

Para além da construção

Os investigadores salientaram que, no futuro, serão necessários mais estudos para confirmar as propriedades isolantes do material e a forma como este lida com climas diferentes da elevada humidade do Panamá.

“Como parte da investigação futura, estamos a avaliar a degradação do material desenvolvido em condições ambientais controladas”, disse Marín Calvo.

Outras pesquisas também podem incluir outras configurações, como a adição de fibras longas apontando em uma direção para reforçar o comportamento do material em tensão.

“Podemos concluir que o material também pode ser potencialmente utilizado em vários domínios da engenharia, incluindo a produção de componentes leves, painéis de construção e embalagens sustentáveis”, concluiu Marín Calvo.