O betão romano antigo, que foi usado para construir aquedutos, pontes e edifícios em todo o império, resistiu por mais de dois mil anos. Num estudo publicado na revista iScience da Cell Press, os investigadores analisaram se voltar ao betão romano poderia melhorar a sustentabilidade da produção de betão moderna. Eles descobriram que reproduzir a receita antiga exigiria energia e água comparáveis e emitiria quantidades semelhantes de CO2.
No entanto, os autores sugerem que a maior durabilidade do betão romano pode torná-lo uma opção mais sustentável, pois poderia reduzir a necessidade de substituição e manutenção.
“Estudar o betão romano pode nos ensinar como usar materiais de forma a maximizar a longevidade de nossas estruturas, porque sustentabilidade anda de mãos dadas com durabilidade”, diz a autora e engenheira Daniela Martinez, da Universidad del Norte, na Colômbia.
Produzir betão mais sustentável continua a ser um desafio importante na corrida para descarbonizar a indústria da construção. A produção moderna de betão contribui para a poluição do ar e é responsável por aproximadamente 8% das emissões antropogénicas globais de CO2 e 3% da procura total de energia global. Como estudos anteriores sugeriram que o betão romano poderia ser mais sustentável do que o betão moderno, os investigadores decidiram testar essa hipótese.
“Estávamos interessados em saber como poderíamos aprender com os métodos deles para enfrentar alguns dos desafios de mitigação climática que enfrentamos atualmente no nosso ambiente construído”, diz Martinez.
O principal ingrediente bruto tanto no betão romano antigo como no moderno é o calcário. Quando aquecido a temperaturas extremamente altas, o calcário decompõe-se, produzindo CO2 e óxido de cálcio, que podem ser combinados com outros minerais essenciais e água para formar uma pasta que une o betão (ou argamassa).
Enquanto os romanos incorporavam rochas disponíveis localmente, detritos vulcânicos chamados “pozzolan” e entulho reciclado de projetos de demolição no seu betão, o betão moderno é feito misturando cimento com vários tipos de areia e cascalho.
Para comparar a sustentabilidade da produção de betão romano e moderno, os investigadores utilizaram modelos para estimar o volume de matérias-primas necessárias (por exemplo, calcário e água) para cada tipo de betão e a quantidade de CO2 e poluentes atmosféricos produzidos.
Como o betão romano não era feito de forma uniforme, eles compararam várias receitas antigas que utilizavam diferentes proporções de calcário e pozolana. Para as receitas romanas, eles também compararam a sustentabilidade das técnicas de produção antigas e modernas e o uso de diferentes formas de energia (por exemplo, combustíveis fósseis, madeira ou outra biomassa, ou energia renovável).
Para sua surpresa, os investigadores demonstraram que, por volume de betão, a produção de betão romano resulta em emissões de CO2 semelhantes — e, em alguns casos, superiores — às das formulações modernas de betão.
“Contrariamente às nossas expectativas iniciais, a adoção de formulações romanas com a tecnologia atual pode não resultar em reduções substanciais nas emissões ou na procura de energia”, afirma Martinez. “A utilização de biomassa e outros combustíveis alternativos para alimentar os fornos pode revelar-se mais eficaz na descarbonização da produção moderna de cimento do que a implementação de formulações de betão romano”, acrescenta.
No entanto, os investigadores estimaram que a produção de betão romano resultaria em menores emissões de poluentes atmosféricos, como óxido de azoto e óxido de enxofre, que são prejudiciais à saúde humana. Estas reduções, que variaram entre 11% e 98%, estavam presentes independentemente de a produção de betão romano ser alimentada por combustíveis fósseis, biomassa ou energia renovável, mas a energia renovável resultou nas maiores reduções.
Além de ser potencialmente menos prejudicial para as pessoas, o betão romano também é considerado mais durável, o que poderia torná-lo uma opção mais sustentável ao longo do tempo, especialmente para aplicações de alto uso, como estradas e rodovias, que normalmente requerem manutenção e substituição regulares. “Quando levamos em consideração a vida útil do betão, é aí que começamos a ver os benefícios”, diz Martinez.
“Nos casos em que prolongar a utilização do betão pode reduzir a necessidade de fabricar novos materiais, um betão mais durável tem o potencial de reduzir o impacto ambiental”, afirma a autora e engenheira Sabbie Miller, da Universidade da Califórnia, Davis, EUA.
No entanto, é muito difícil fazer essa comparação, porque o betão moderno só é produzido há 200 anos e, ao contrário do betão armado moderno, as estruturas romanas antigas não usavam barras de aço para aumentar a resistência. “A corrosão do reforço de aço é a principal causa da deterioração do betão, portanto, as comparações devem ser feitas com muito cuidado”, explica o autor e engenheiro Paulo Monteiro, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, EUA.
No futuro, os investigadores planeiam desenvolver análises mais aprofundadas para comparar o desempenho e a vida útil do betão romano e do betão moderno em diferentes cenários.
“Há muitas lições que podemos aprender com os romanos”, afirma Martinez, sublinhando que, “se conseguirmos incorporar as suas estratégias nas nossas ideias inovadoras modernas, poderemos criar um ambiente construído mais sustentável”.
