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A espuma de poliuretano (PU) é comumente usada na construção civil para uma variedade de propósitos, mas com a busca por emissões zero, materiais ecologicamente corretos estão recebendo cada vez mais atenção. Melhorar sua reputação verde é fundamental.
A espuma de poliuretano é um polímero constituído por unidades monoméricas orgânicas ligadas por uretano. O poliuretano é um material leve com alto teor de ar e estrutura de células abertas. O poliuretano é produzido pela reação de um diisocianato ou triisocianato com polióis e pode ser modificado pela inclusão de outros materiais.
A espuma de poliestireno pode ser feita de poliuretano de dureza variável, e outros materiais também podem ser utilizados em sua produção. A espuma de poliuretano termofixa é o tipo mais comum, mas também existem alguns polímeros termoplásticos. As principais vantagens da espuma termofixa são sua resistência ao fogo, versatilidade e durabilidade.
A espuma de poliuretano é amplamente utilizada na indústria da construção devido às suas propriedades estruturais e isolantes, leves e resistentes ao fogo. É usada para fabricar elementos de construção fortes, porém leves, e pode melhorar as propriedades estéticas das edificações.
Muitos tipos de móveis e carpetes contêm poliuretano devido à sua versatilidade, custo-benefício e durabilidade. Os regulamentos da EPA exigem que o material seja totalmente curado para interromper a reação inicial e evitar problemas de toxicidade. Além disso, a espuma de poliuretano pode melhorar a resistência ao fogo de roupas de cama e móveis.
A espuma de poliuretano pulverizada (FPS) é um material isolante primário que melhora a eficiência energética de um edifício e o conforto dos ocupantes. O uso desses materiais isolantes reduz as emissões de gases de efeito estufa e melhora a qualidade do ar interno.
Adesivos à base de PU também são utilizados na produção de produtos de madeira, como MDF, OSB e aglomerado. A versatilidade do PU permite que ele seja utilizado para diversas finalidades, como isolamento acústico e resistência ao desgaste, resistência a temperaturas extremas, resistência ao mofo, resistência ao envelhecimento, etc. Este material possui diversas aplicações na indústria da construção civil.
Embora a espuma de poliuretano seja muito útil e utilizada em diversos aspectos da construção civil, ela apresenta alguns problemas. Nos últimos anos, a sustentabilidade e a reciclabilidade desse material têm sido amplamente questionadas, e pesquisas para abordar essas questões têm se tornado cada vez mais comuns na literatura.
O principal fator que limita a compatibilidade ambiental e a reciclabilidade deste material é o uso de isocianatos altamente reativos e tóxicos durante seu processo de produção. Diversos tipos de catalisadores e surfactantes também são utilizados para produzir espumas de poliuretano com diferentes propriedades.
Estima-se que cerca de 30% de toda a espuma de poliuretano reciclada acaba em aterros sanitários, o que representa um grande problema ambiental para a indústria da construção, pois o material não é facilmente biodegradável. Cerca de um terço da espuma de poliuretano é reciclada.
Ainda há muito a ser aprimorado nessas áreas e, para isso, muitos estudos têm explorado novos métodos de reciclagem e reutilização de espuma de poliuretano e outros materiais de poliuretano. Métodos de reciclagem física, química e biológica são comumente utilizados para recuperar espuma de poliuretano para usos com valor agregado.
No entanto, atualmente não existem opções de reciclagem que forneçam um produto final de alta qualidade, reutilizável e estável. Antes que a reciclagem de espuma de poliuretano possa ser considerada uma opção viável para a indústria da construção e do mobiliário, barreiras como custo, baixa produtividade e grave falta de infraestrutura de reciclagem devem ser enfrentadas.
O artigo, publicado em novembro de 2022, explora maneiras de melhorar a sustentabilidade e a reciclabilidade deste importante material de construção. O estudo, realizado por cientistas da Universidade de Liège, na Bélgica, foi publicado na revista Angewandte Chemie International Edition.
Esta abordagem inovadora envolve a substituição do uso de isocianatos altamente tóxicos e reativos por materiais mais ecológicos. O dióxido de carbono, outro produto químico prejudicial ao meio ambiente, é usado como matéria-prima neste novo método de produção de espuma de poliuretano verde.
Este processo de fabricação ambientalmente sustentável utiliza água para criar o agente espumante, imitando a tecnologia de formação de espuma usada no processamento tradicional de espuma de poliuretano e evitando com sucesso o uso de isocianatos prejudiciais ao meio ambiente. O resultado final é uma espuma de poliuretano verde que os autores chamam de "NIPU".
Além da água, o processo utiliza um catalisador para converter carbonato cíclico, uma alternativa mais ecológica aos isocianatos, em dióxido de carbono para purificar o substrato. Ao mesmo tempo, a espuma endurece ao reagir com aminas presentes no material.
O novo processo demonstrado no artigo permite a produção de materiais de poliuretano sólido de baixa densidade com distribuição regular de poros. A conversão química do dióxido de carbono residual facilita o acesso a carbonatos cíclicos para os processos de produção. O resultado é uma dupla ação: a formação de um agente espumante e a formação de uma matriz de PU.
A equipe de pesquisa criou uma tecnologia modular simples e fácil de implementar que, combinada com um produto inicial ecologicamente correto, de fácil disponibilidade e baixo custo, cria uma nova geração de espuma de poliuretano verde para a indústria da construção. Isso fortalecerá os esforços do setor para atingir emissões líquidas zero.
Embora não exista uma abordagem única para melhorar a sustentabilidade no setor da construção, a pesquisa continua sobre diferentes abordagens para abordar essa importante questão ambiental.
Abordagens inovadoras, como a nova tecnologia da equipe da Universidade de Liège, ajudarão a melhorar significativamente a compatibilidade ambiental e a reciclabilidade da espuma de poliuretano. É fundamental substituir os produtos químicos altamente tóxicos tradicionais usados na reciclagem e melhorar a biodegradabilidade das espumas de poliuretano.
Para que o setor da construção civil cumpra seus compromissos de emissões líquidas zero, em linha com as metas internacionais de redução do impacto da humanidade nas mudanças climáticas e no mundo natural, abordagens para aprimorar a circularidade devem ser o foco de novas pesquisas. Claramente, uma abordagem "business as usual" não é mais possível.
Universidade de Liège (2022) Desenvolvimento de espumas de poliuretano mais sustentáveis e recicláveis [Online] phys.org. aceitável:
Construindo com Química (site) Poliuretanos na Construção [online] Buildingwithchemistry.org. aceitável:
Gadhav, RV et al (2019) Métodos para reciclagem e descarte de resíduos de poliuretano: uma revisão do Open Journal of Polymer Chemistry, 9 pp. 39–51 [Online] scirp.org. aceitável:
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David, Reginald (23 de maio de 2023). Quão ecologicamente correta é a espuma de poliuretano? AZoBuild. Recuperado em 22 de novembro de 2023, de https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald: “Quão ecologicamente correta é a espuma de poliuretano?” AZoBuild. 22 de novembro de 2023
David, Reginald: “Quão ecologicamente correta é a espuma de poliuretano?” AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Acessado em 22 de novembro de 2023).
David, Reginald, 2023. Quão sustentáveis são as espumas de poliuretano? AZoBuild, acessado em 22 de novembro de 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
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Horário da postagem: 22/11/2023
