A tabela periódica tem 118 elementos químicos que compõem tudo que nós, seres humanos, já vimos ou tocamos. Apenas quatro, porém, estão sempre presentes nas moléculas de organismos vivos. São eles o Hidrogênio (H), Carbono (C), Nitrogênio (N) e Oxigênio (O) – e, mais raros, mas igualmente importantes para a vida, o Enxofre (S) e o Fósforo (P). Todos os seres vivos nascem, crescem, se reproduzem e morrem. Quando a vida acaba, esses elementos que nos compõem são rapidamente absorvidos pela natureza, que os reinsere em um ciclo que se repete, infinitamente, sem criar ou destruir matéria.

É esta a lógica que guia os princípios da economia circular. O ideal é emular a eficiência da natureza na cadeia de produção de bens e serviços. E, para um número crescente de especialistas, a impressão 3D com plástico e iniciativas na área da biomimética são os símbolos máximos da economia circular.

Conheça, abaixo, alguns exemplos que mostram como a impressão 3D com plástico e a biomimética são fundamentais para um futuro circular.

O plástico como elemento-chave da impressão 3D

A humanidade já produziu mais de 8,5 bilhões de toneladas de plástico e segue em ritmo de produção acelerado: 335 milhões de novas toneladas todos os anos. Por ser um material barato, versátil e simples de reciclar, o plástico apresenta características ideais para ser o insumo básico das impressoras 3D – e, por consequência, da revolução sendo criada pela economia circular.

 O que é uma impressora 3D

Impressoras tridimensionais são dispositivos capazes de imprimir novos objetos em três dimensões a partir de um projeto digital em duas dimensões. Diferentemente de uma impressora normal, que imprime no papel, em duas dimensões, a impressora 3D imprime no espaço. Ou seja, ela pode imprimir peças de carro, por exemplo, e outros objetos.

Nesse sentido, o plástico é, para a impressora 3D e o novo processo produtivo, o que o carbono é para a natureza e os seres vivos. São materiais abundantes, de uso rápido e descomplicado e facilmente recicláveis.  

A lógica é simples: assim como é produzido em larga escala, o plástico é descartado em larga escala. Com a destinação correta, este material descartado pode ser rapidamente recondicionado para virar filamento para as impressoras 3D. Gregory Unruh, professor da George Mason University, nos Estados Unidos, e um dos principais especialistas no tema, aponta que a economia circular será o próximo modelo predominante de produção e de consumo de bens, e que se seu gerenciamento será baseado, em larga medida, na impressão 3D e nas técnicas biomiméticas.

Nesse sentido, um estudo sobre o lixo doméstico coletado em Londres estimou que, anualmente, a capital inglesa poderia recuperar 80 mil toneladas apenas de plástico PET para impressão 3D. Isso geraria uma economia anual de US$ 12,2 milhões no tratamento do lixo londrino e ainda abasteceria toda a indústria londrina de impressoras tridimensionais.

Joshua Pearce, professor e engenheiro da Michigan Tech, nos Estados Unidos, e um dos líderes do projeto RepRap, cujo objetivo é desenvolver impressoras 3D baratas faz coro. Segundo ele, combinando softwares de código aberto com equipamentos de baixo custo e filamentos de plástico reciclado, “é muito fácil mostrar a economia [gerada graças a essa nova tecnologia em] produtos de alta qualidade”.

Segundo estimativas dos especialistas, com uma licença de software para impressão 3D custando cerca de US$ 500 e uma impressora outros US$ 500 ou US$ 1.000, é fácil começar a produzir com grande potencial de impacto econômico e pequeno impacto ambiental. Hoje, cada quilo de filamento 3D custa entre US$ 25 a US$ 50 enquanto uma tonelada de plástico reciclado custa entre US$ 45 a US$ 425.

“Caso compre pellets de plástico reciclado comercial para produzir seu próprio filamento, o custo fica em torno de US$ 5 por quilo”, diz Unruh. “Mas conforme você recicla mais resíduos plásticos – e até suas próprias impressões -, o preço pode cair para cerca de US$ 0,10 o quilo!”, reforça o professor. “Economia como essa é difícil de superar, mesmo nas fábricas das grandes indústrias”.

O carro de plástico e a impressora 3D

Só em 2018, mais de dez fabricantes de automóveis anunciaram planos ou projetos concretos para produzirem carros com impressoras 3D. E sua composição é, majoritariamente, de plástico. Alguns veículos, como o LM3D Swim, da Local Motors, chegam a ter 80% de sua estrutura produzida com o material. De acordo com a empresa, os outros 20% são de fibra de carbono. O primeiro exemplar, movido a energia elétrica, foi produzido em 2017 e a expectativa é de que o carro custe cerca de US$ 53 mil.

Além do LM3D, a Local Motors também produz um outro veículo, que é a sua grande aposta para a atualizada: o Olli. Pensado para uso compartilhado, o Olli é um veículo inteligente e autônomo, ou seja, transporta seus passageiros sem que haja qualquer ação humana – a não ser a indicação de destino. O Olli deve circular em breve pelas ruas de Copenhague e Las Vegas em regime de testes.

Em pouco tempo, as ruas de capitais europeias devem receber mais um veículo feito de plástico. Criação conjunta das empresas Polymaker, da China, e XEV, da Itália, o LSEV surge como uma possibilidade real de carro produzido em larga escala por impressoras 3D. O veículo já faz sucesso: foram encomendados 7 mil unidades. Ser pequeno, leve e exigir baixíssimo consumo de energia são atrativos para seus compradores – seu limite de velocidade é de aproximadamente 70 km/h e sua autonomia, de 145 km.

Para chegar na versão final do LSEV, a Polymaker desenvolveu dezenas de tipos de plástico que, combinados entre si, sustentam o desenho do carro. Ainda que trabalhoso, o processo de um veículo como este leva uma fração do tempo que a indústria automotiva convencional costuma exigir: de 3 meses a 12 meses, contra 3 anos a 5 anos. Cada unidade exige apenas três dias de impressão e chegará ao consumidor por cerca de US$ 7,5 mil, ou cerca de R$ 28 mil.

Na construção civil, a revolução é o bambu

A produção de cimento é responsável por cerca de 5% de todas as emissões de gases de efeito estufa do planeta. No Brasil, cada tonelada de cimento produzido equivale a 600 kg de CO2 lançados na atmosfera – e a média global é ainda maior, de 900 kg de CO2 por tonelada de cimento produzido. Nesse sentido, encontrar uma alternativa para o produto é colaborar, de forma importante, com o combate às mudanças climáticas.

A solução, novamente, pode estar em observar e emular a natureza.

Há mais de 40 anos, Khosrow Ghavami, professor emérito da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), percebeu a necessidade de buscar materiais e tecnologias não convencionais para a construção civil e desenvolveu pesquisas sobre fibras vegetais, terra crua, materiais recicláveis e bagaço de cana-de-açúcar, entre outros. O bambu desponta na liderança do ranking desses materiais.

“O bambu apresenta baixo custo, alta produtividade, boa resistência mecânica (especificamente resistência à tração), e baixo consumo de energia na sua produção quando comparado com materiais convencionais, como aço”, diz Ghavami. “O consumo de energia na produção de bambu é cinquenta vezes menor do que o consumo de energia na produção de aço”, diz Ghavami.

O bambu também tem, a seu favor, o fato de ser produzido por processos fotossintéticos – que fixam carbono por meio de reações químicas ativadas pela energia solar -, além de ser estruturalmente estável – apresenta resistência mecânica eficiente três anos depois de brotar – ter peso baixo e ser altamente produtivo. De acordo com uma estimativa da Associação Brasileira de Materiais e Tecnologias Não Convencionais, substituir o cimento convencional por bambu pode reduzir o custo de uma obra em 30%.

Não à toa, em 2011, foi sancionada no Brasil a lei 12.484 que criou a Política Nacional de Incentivo ao Manejo Sustentado e ao Cultivo do Bambu. O objetivo foi de incentivar o uso do material.

3 projetos emblemáticos feitos de bambu

No Brasil, ele foi usado no 14 Bis, de Santos Dumont, e é ferramenta comum em construções. No mundo, ele também é muito usado. Confira três três exemplos de obras de bambu que impressionam por seu tamanho, resistência e durabilidade.

A ponte de bambu que suporta 90 toneladas

Na província chinesa de Hunan, por exemplo, foi erguida, em dez dias, uma ponte de bambu de 3,4 metros de largura com capacidade para suportar até 90 toneladas. Isso em 2007 – e a ponte ainda está lá e tem vida útil prevista de mais 18 anos.

A fábrica de 2 mil metros quadrados

Na ilha indonésia de Bali, foi erguida a maior construção de bambu de todos os tempos. A “catedral de bambu” é, na verdade, uma fábrica de chocolates com mais de 2 mil metros quadrados de área e três andares de altura instalada em meio a arrozais e palmeiras. “Cada cana custa três dólares”, disse Benjamin Ripple, um dos donos da cooperativa Big Tree Farms, à agência EFE na época da inauguração, em 2012. “Definitivamente, construir com bambu é muito mais barato do que com qualquer outro material. E é um dos componentes mais ecológicos para construção que existem” afirma.

A catedral de bambu colombiana

Até verdadeiras obras primas da arquitetura já foram criadas com o bambu. A cidade de Pereira, na Colômbia, é o palco onde brilha a Catedral Alterna Nuestra Señora de la Pobreza. Assinada pelo badalado arquiteto Simón Vélez, a construção já sobreviveu a um forte terremoto, em 1999, que danificou mais de 50 mil edificações na região.

Conteúdo publicado em 19 de março de 2019