Bactérias que podem reparar as fissuras em concretos podem ser a solução para as patologias do concreto e atrai a atenção de diversos órgãos da sociedade.

O concreto está em todas as partes, nas nossas moradias, estradas, viadutos, pontes e edifícios. Sua composição de água, agregado e cimento confere propriedades únicas que permite diversas aplicações. O concreto constitui o método construtivo mais utilizado até hoje no mundo.

O concreto convencional possui quatro componentes essenciais: água, cimento, areia e brita em proporções pré-estabelecidas. A reação química entre a água e o cimento inicia-se logo após a mistura, ligando todos os materiais ali presentes. A função do concreto é formar uma estrutura com resistência e durabilidade e proteger contra agentes do meio ambiente. 

O segundo produto mais consumido no mundo possui longa vida útil, mas com o tempo pode se desgastar e apresentar fissuras devido à exposição a diversos agentes (umidade do ar, temperatura, direção do vento, sobrecarga e tensões no solo), fazendo-se necessário o reparo, que demanda alto custo e uso de produtos que podem ser nocivos para saúde e meio ambiente.

Foi pensando nesses problemas que os cientistas buscaram corrigi-los, utilizando microrganismos. E, você sabia que já é possível fazer as fissuras do concreto serem “regeneradas”, utilizando bactérias? Então imagine as rachaduras presentes nas estruturas sendo “curadas”, como mostra a figura do experimento abaixo.

registro de três momentos de regeneração do concreto
Fonte: WEG. O microrganismo “regenerando” as fissuras do concreto, como se fosse uma ferida se fechando. #PraTodosVerem: registro de três momentos de regeneração do concreto: na primeira imagem há um concreto com uma abertura (rachado); na segunda, a abertura está sendo preenchida pela ação da bactéria; e na terceira, a abertura está quase fechada. 

Essa foi a ideia do cientista holandês Hendrik Jonkers, quando uniu concreto comum e Bacillus pseudofirmus e produziu em seu laboratório o “Bioconcreto” ou “Concreto vivo”. A técnica denominada de biomineralização produz minerais a partir da interação de microrganismos com o meio ambiente.

O B. pseudofirmus é um microrganismo encontrado em ambientes atípicos como vulcões e lagos congelados, capaz de sobreviver a condições adversas, como pH extremamente alcalino e ausência de oxigênio. Para que essas bactérias produzam o concreto, é essencial que elas suportem as tensões mecânicas da mistura do concreto e o pH alcalino por longos períodos.

Fonte: Žáková, H. et al. (2019). Seres microscópicos podem fazer a diferença, podendo recuperar grandes estruturas da cidade. #PraTodosVerem: colônias de bactérias em forma de bastão de coloração azul.

Os esporos de B. pseudofirmus podem sobreviver até duzentos anos em ambientes adversos e sob as condições adequadas de temperatura, pH e oxigênio, podem produzir carbonato de cálcio (CaCO3), mineral insolúvel que é o principal componente do calcário.

A bactéria B. pseudofirmus é misturada ao concreto na sua forma inativa e quando entram em contato com a umidade ou água são “ativadas”. Posteriormente elas consomem o lactato de cálcio e produzem o calcário, que é capaz de “regenerar” o concreto em três semanas.

Dentre as obras que já utilizam o bioconcreto, estão uma estação de salva-vidas de um lago na Holanda, ambiente com alta incidência  solar e sob contínua presença de água; obras de perfuração de poços de petróleo nos Estados Unidos; e a construção de canais de irrigação no Equador, país com muitos abalos sísmicos que podem provocar rachaduras nas construções.

Diante disso, a utilização de bactérias para regenerar as fissuras têm atraído a atenção dos pesquisadores e promete ser esperançosa para solucionar problemas em estruturas e aumentar o tempo de vida útil do concreto, sendo de interesse para diversos setores da sociedade. Apesar dos benefícios apontados, é importante salientar que o custo do bioconcreto é elevado e houve ausência de resultados suficientes em situações de altas compressões. Este, é recomendado para construções subaquáticas, vazamentos ou no subsolo, que são locais com maiores chances de ocorrer vazamentos e corrosão.

Karwhory Wallas Lins da Silva
Texto revisado por Darling Lourenço e Fabiano Abreu

Cite este artigo:
SILVA, K. W. L. Biofábricas de concreto. Revista Blog do Profissão Biotec. V. 10, 2023. Disponível em: <https://profissaobiotec.com.br/biofabricas-concreto/>. Acesso em: dd/mm/aaaa.

Referências:

CONHEÇA O BIOCONCRETO, MATERIAL QUE FECHA AS PRÓPRIAS RACHADURAS. [online]. 2016. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/geral-37204389>. Acesso em: 24 nov. 2022.
JONKERS, H. M., et al. Application of bacteria as self-healing agent for the development of sustainable concrete. Ecological Engineering, v. 36, n. 2, p. 230-235, fev. 2010. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2008.12.036>. Acesso em: 24 nov. 2022.
MORS, R. M.; JONKERS, H. M. Reduction of water permeation through cracks in mortar by addition of bacteria based healing agent. In: Proceedings of the 5th International Conference on Self-Healing Materials, Durham, USA, June 22-24, 2015. Disponível em: <http://resolver.tudelft.nl/uuid:b4eecfcd-d2aa-4ff3-9301-520450f329a3>. Acesso em: 12 jan. 2023.
SEIFAN, M. et al. Mechanical properties of bio self-healing concrete containing immobilized bacteria with iron oxide nanoparticles. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 102, n. 10, p. 4489-4498, mar. 2018. Disponível em: <https://doi.org/10.1007/s00253-018-8913-9>. Acesso em: 24 nov. 2022.
SEIFAN, M.; SEMANI, A. K.; BERENJIAN, A. Bioconcrete: next Generation of self-concrete. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 100, n. 6, p. 2591-2602, mar. 2016. Disponível em: <https://doi.org/10.1007/s00253-016-7316-z>. Acesso em: 24 nov. 2022.
SOARES CARNEIRO, G. V. H.; DOS SANTOS GIL, L. K.; CAMPOS NETO, M. P. Calor de hidratação no concreto. 2011. 67 p. Trabalho   de   Conclusão   de   Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2011. Disponível em: <https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/140/o/CALOR_DE_HIDRATA%C3%87%C3%83O_NO_CONCRETO.pdf>. Acesso em: 12 jan. 2023.
ŽÁKOVÁ, H. et al. Effect of bacteria Bacillus pseudofirmus and fungus Trichoderma reesei on self-healing ability of concrete. Acta Polytechnica CTU Proceedings, v. 21, p. 42-45, 2019. Disponível em: <https://doi.org/10.14311/APP.2019.21.0042>. Acesso em: 12 jan. 2023.
Fonte da imagem destacada: pexels.

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Daniela
11 meses atrás

Excelente texto!

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