Captura de CO2 em finos de resíduos cimentícios e seu uso como adições cimentícias suplementares

• Processo: 23/08416-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Vigência (Início): 17 de janeiro de 2024
• Vigência (Término): 31 de julho de 2024
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Construção Civil
• Pesquisador responsável: Sérgio Cirelli Angulo
• Beneficiário: Sérgio Cirelli Angulo
• Pesquisador Anfitrião: Claire White
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Princeton University, Estados Unidos
• Assunto(s): Reciclagem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adição cimentícia suplementar | Captura de CO2 | ligante | Reciclagem | resíduo da construção | Materiais e Componentes de Construção

Resumo

1,5 bilhões de bilhões de toneladas de resíduos de cimento globais podem ser recicladas como um ligante alternativo, tratado termicamente a 500oC, sem gerar descarbonatação, e, de alguma forma, estar integrado a estratégia de captura de CO2. Essa quantidade corresponde a cerca de metade do que é produzido de cimento globalmente. Circularidade e baixo carbono dos próprios resíduos da indústria de cimento é ainda necessária e uma desafio de pesquisa. Não há na literatura científica estudo que tenha investigado qual seria a melhor estratégia: i. usar o resíduo fino de cimento desidratado como um adição cimentícia suplementar (SCM) e realizar captura crescente de CO2 ao longo dos diversos ciclos de reciclagem e uso como cimento; ou ii. uso do fino cimentício com maior captura de CO2 por carbonatação acelerada e uso como uma SCM diretamente (de forma não reativa).Na primeira parte da pesquisa, os resíduos finos cimentícios serão tratados termicamente e incorporados em matrizes cimentícias engenheiradas, contendo fíler calcário e microcimento Portland, usando um conceito de formulação conhecido como reverse filling. Na segunda parte da pesquisa, finos cimentícios serão carbonatados numa câmara de carbonatação acelerada e também incorporados em matrizes cimentícias engenheiradas, usando fíler calcário ultrafino e microcimento Portland. O melhor resultado de cada matriz cimentícia engenheirada será sujeita a múltiplos ciclos de reciclagem para descobrir qual destas opções resultaria num melhor balanço em energia e CO2 para uso do material como SCM. A pesquisa prevê a publicação de 2-4 artigos indexados e de alto impacto científico, um possível projeto de cooperação de pesquisa, e usos de laboratórios de luz sincrotron, or exploração de novas técnicas de caracterização in situ, como SAXS-WAXS.