A impressão 3D em concreto está deixando sua marca na construção comercial?

Compartilhe este artigo

O que têm em comum as escolas em África, as turbinas eólicas de altura recorde, as habitações militares resistentes a catástrofes, os hotéis feitos de areia e os projectos de construção na Lua?

Se você dissesse “impressão 3D”, estaria certo, mas isso não conta toda a história. O que diferencia esses projetos é que eles ampliam os limites do que é possível com a tecnologia de impressão 3D em concreto (3DCP). A impressão 3D com concreto foi testada extensivamente em todo o mundo, desde projetos de habitação comercial em Eindhoven, na Holanda, até o primeiro edifício comercial oficial em Dubai, nos Emirados Árabes Unidos. Com as propriedades maleáveis, mas de endurecimento, do concreto e os braços mecânicos das impressoras 3D que podem suportar climas extremos e terrenos difíceis, o 3DCP oferece muitas vantagens para a indústria da construção comercial.

Uma base de turbina eólica de concreto impressa em 3D feita usando a impressora 3D BOD 2 para GE. Imagem cortesia de COBOD.

Mais de 70% da população mundial vive em estruturas de betão, e espera-se que a procura de betão e cimento aumente – mesmo as turbinas eólicas que aproveitam a energia renovável precisam de betão e aço para serem construídas para durar. No entanto, a indústria do cimento é responsável por 8% das emissões mundiais de dióxido de carbono (CO2), que aquecem lentamente o planeta. Os cientistas de hoje concordam que devem ser tomadas medidas drásticas para evitar que a Terra ultrapasse 1,5 graus de aquecimento – um limite que, se for ultrapassado, terá consequências catastróficas. Então, num mundo fortemente dependente do betão, como podem os engenheiros reduzir as emissões e tornar o betão mais verde?

Vamos dar uma olhada mais de perto nos benefícios da impressão 3D em concreto e como sua metodologia de fabricação aditiva pode ser uma solução viável para mitigar as mudanças climáticas.

A durabilidade e a segurança são críticas em qualquer projeto de construção, mas para edifícios comerciais destinados a uso público extensivo, os riscos tornam-se ainda maiores. Veja as pontes, por exemplo. Em 2018, a ponte Morandi, em Génova, ruiu durante uma chuva torrencial, fazendo cair dezenas de veículos no abismo. Esta ponte fazia parte de uma das rodovias mais críticas do país, ligando-o à França, o que chamou a atenção internacional para o estado da infraestrutura da Itália.

Embora as pontes 3DP existam conceitualmente desde 2016, projetos recentes em todo o mundo estão dando vida à abordagem de fabricação aditiva – com a China e a Holanda como pioneiros neste espaço. Apoiada em 176 unidades de cimento, a maior ponte de concreto impressa em 3D é encontrada na China, que transporta passageiros através do Canal de Xangai. Ao mesmo tempo, Amsterdã ostenta a primeira ponte de aço impressa em 3D do mundo. Vários sensores estão ligados à ponte para ajudar a monitorar o movimento, a temperatura e as vibrações, num esforço para manter continuamente a segurança pública.

Os benefícios da fabricação aditiva estão bem documentados. Com as impressoras 3D, os engenheiros apenas utilizam ou “adicionam” a quantidade precisa de material necessário para fabricar estruturas, maximizando recursos e minimizando desperdícios. A Universidade de Ghent, que testou uma passarela fabricada com aditivos, descobriu que a construção 3DP exigia menos material e tinha um impacto ambiental reduzido.

Fuzileiros navais do 7º Batalhão de Apoio de Engenheiros, 1º Grupo de Logística da Marinha, trabalham juntos para proteger uma coluna de suporte de ponte de concreto criada usando uma impressora 3D, durante um exercício em Camp Pendleton, Califórnia.

As impressoras 3D não apenas podem construir mais rapidamente, mas essas ferramentas também minimizam a pressão sobre os trabalhadores e reduzem o desperdício de material, ao mesmo tempo que maximizam a precisão. Não é à toa que o Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA está usando impressão 3D de concreto para criar pontes personalizadas para atravessar qualquer vazio.

É necessária muita eletricidade para produzir grandes quantidades de concreto, e outras emissões de CO2 são produzidas pelo processo de fabricação do cimento, um ingrediente essencial do concreto. Embora as redes de energia renováveis ​​possam reduzir as emissões em 50%, a transição é oportuna e dispendiosa. Na verdade, o investimento na transição energética terá de aumentar para 4,4 biliões de dólares anuais até 2050. Entretanto, é crucial repensar os processos de construção e utilizar materiais mais sustentáveis.