Novo betão "carbono negativo" usa enzima para capturar CO₂ — e seca em horas em vez de 28 dias

A indústria da construção civil enfrenta um paradoxo: o material que ergueu o mundo moderno — o betão — é também um dos seus maiores poluidores. Responsável por cerca de 8% das emissões globais de CO₂, a produção de cimento Portland exige fornos a 1.500°C e liberta aproximadamente 330 kg de dióxido de carbono por cada metro cúbico produzido.

Agora, uma equipa de investigadores do Worcester Polytechnic Institute (WPI), nos Estados Unidos, liderada por Nima Rahbar, pode ter encontrado uma forma de inverter esta equação. Em vez de emitir carbono, o novo material — batizado de ESM (Enzymatic Structural Material) — captura-o ativamente da atmosfera enquanto endurece.

A construção civil é responsável por 8% das emissões globais de CO₂. O novo ESM promete reverter esta equação.

Uma enzima que constrói com CO₂

O segredo do ESM está na anidrase carbónica (CA), uma enzima que acelera a reação entre o dióxido de carbono e a água para formar ácido carbónico. Este, por sua vez, reage com cálcio e precipita em cristais de carbonato de cálcio (calcite) — o mesmo mineral que forma o mármore e os corais.

No processo desenvolvido pela equipa do WPI, o CO₂ é capturado e convertido em partículas minerais sólidas que funcionam como a matriz estrutural do material. Estas partículas são depois aglutinadas usando uma técnica de suspensão capilar que as liga a uma matriz de areia e carbono, formando um compósito resistente, moldável e durável.

O betão é o material de construção mais utilizado no planeta, e a sua produção é responsável por quase 8% das emissões globais de CO₂. O que a nossa equipa desenvolveu é uma alternativa prática e escalável que não só reduz emissões — captura ativamente carbono.

— Nima Rahbar, professor distinto e diretor do Departamento de Engenharia Civil, Ambiental e Arquitetura do WPI

Os números que mudam a equação

A anidrase carbónica, a enzima usada no ESM, acelera a conversão de CO₂ em carbonato de cálcio — o mesmo mineral dos corais e do mármore.

Os resultados, publicados na revista Matter (DOI: 10.1016/j.matt.2025.102564), falam por si:

A diferença no balanço de carbono é dramática. Enquanto um metro cúbico de betão representa uma emissão líquida de 330 kg de CO₂ para a atmosfera, o ESM representa uma remoção líquida de 6,1 kg. Por outras palavras, cada camião de ESM usado numa obra equivale a tirar carbono do ar, não a deitá-lo lá.

Onde pode ser aplicado?

A equipa do WPI aponta aplicações imediatas em painéis de parede, coberturas, componentes modulares e habitação de emergência — áreas onde a rapidez de cura e o baixo impacto ambiental são vantagens críticas. O material é particularmente promissor para:

Ainda há caminho até à obra

É importante notar que o ESM permanece, para já, em fase laboratorial. O estudo não apresenta dados de custo, prazos de produção industrial nem resultados de ensaios estruturais em condições reais. A equipa reconhece que são necessários mais desenvolvimentos em escalabilidade, durabilidade a longo prazo e melhoria das propriedades mecânicas para aplicações de alta exigência.

Mesmo assim, a direção é clara. O setor da construção civil representa 40% do consumo global de energia e 33% das emissões de gases com efeito de estufa, segundo o Fórum Económico Mundial. Se mesmo uma fração da construção global migrar para materiais de carbono negativo como o ESM, o impacto pode ser transformador.

Ficha do estudo: A investigação foi publicada na revista Matter (Cell Press) sob o título "Durable, high-strength carbon-negative enzymatic structural materials via a capillary suspension technique", DOI: 10.1016/j.matt.2025.102564. Os autores são Shuai Wang, Pardis Pourhaji, Dalton Vassallo, Sara Heidarnezhad, Suzanne Scarlata e Nima Rahbar (autor correspondente), do Worcester Polytechnic Institute, Massachusetts, EUA.