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Madeira mais forte e leve que o aço: o material que pode revolucionar a construção mundial

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O aço tem sido um dos grandes pilares da construção moderna, mas seu impacto ambiental é assustador: a produção de uma única tonelada emite cerca de duas toneladas de CO₂. Seu uso também é caro e complexo. Agora, um material inventado em 2018 na Universidade de Maryland oferecerá uma alternativa radicalmente superior ainda este ano. Seu nome é Superwood, uma madeira resultado de 8 anos de pesquisa com uma resistência à tração 50% maior que o aço e uma relação resistência-peso dez vezes superior. E não só é mais leve e resistente, mas também fixa carbono. A InventWood, empresa que a comercializa, acaba de anunciar que começará a produção em massa em alguns meses.

“Dedicamos anos a aperfeiçoar nosso processo de reconfiguração molecular para manter as propriedades extraordinárias demonstradas em laboratório, tornando o processo viável comercialmente”, disse-me Alex Lau —cofundador e presidente executivo da InventWood— por e-mail.

A empresa foi fundada em 2016 pelo Dr. Liangbing Hu na Universidade de Maryland, depois que ele desenvolveu madeira transparente no ano anterior e reconheceu o potencial de um dos materiais fundamentais de nossa civilização para criar novos supermateriais revolucionários. “O que começou como um trabalho acadêmico pioneiro evoluiu através de várias iterações”, afirma Lau. Depois de inventar uma madeira transparente, veio o predecessor da Superwood (supermadeira em inglês) em 2017, documentado em um artigo da Nature de 2018 que revelou um método para transformar madeira comum em uma substância que rivaliza com ligas de titânio.

Durante esse tempo, o Dr. Hu focou em refinar ainda mais a tecnologia e reduzir os custos de fabricação. Em 2021, Lau percebeu que a tecnologia havia atingido maturidade suficiente para comercialização em larga escala. “Naquele momento, ajudei a reunir uma equipe completa para iniciar o processo de fabricação”, explica. “Desde 2021, nos concentramos intensamente em criar um processo escalável e garantir os padrões de qualidade necessários para levar a Superwood ao mercado”.

Como é fabricada

O processo tem dois passos. Primeiro, a lignina —um polímero que torna a madeira rígida e lhe dá seu tom marrom— é parcialmente dissolvida usando vários produtos químicos da indústria alimentícia. Como destacou Orlando J. Rojas, professor da Universidade Aalto da Finlândia, quando o Dr. Hu publicou a descoberta em 2018, a chave está em remover a quantidade certa de lignina para maximizar a ligação por ponte de hidrogênio entre as fibras de celulose sem comprometer sua integridade estrutural. Em seguida, a madeira é comprimida a 65,5 °C, colapsando sua estrutura celular em uma matriz extremamente densa. O resultado é um material cinco vezes mais fino que o original, mas 12 vezes mais resistente e 10 vezes mais duro.

Essa reconfiguração molecular elimina as fraquezas inerentes da madeira. A madeira natural é porosa e propensa à podridão, mas as fibras de celulose densamente compactadas da Superwood criam uma barreira contra umidade, cupins e fungos. Sua classificação de resistência ao fogo é a mais alta existente e não usa retardantes de chama químicos. Sua densidade é tão alta que priva as chamas de oxigênio para fazer a madeira queimar. Testes de laboratório também demonstraram sua resistência balística: um projétil atravessou a madeira não tratada, parando no meio de um bloco de Superwood com a mesma espessura. Diferente do aço ou da fibra de carbono, a Superwood não requer fundição intensiva em energia nem resinas sintéticas.

Inicialmente, levava semanas para fabricar uma única tábua de Superwood, mas a equipe da Inventwood otimizou o processo para apenas algumas horas, permitindo a produção em massa do material. 140 patentes depois, estão prestes a começar a produção.

Produção industrial

Lau conta-me que a primeira fábrica da empresa em Frederick, Maryland, produzirá anualmente um milhão de pés quadrados de Superwood a partir deste verão, focando inicialmente em acabamentos internos para projetos comerciais e residenciais de alto padrão. Uma segunda fase no outono de 2025 introduzirá painéis de qualidade para exteriores, revestimentos e telhados. Ele prevê vigas e colunas estruturais dentro de alguns anos, pendentes de certificação. Seu plano é construir “uma fábrica maior que se expandirá para mais de 2,7 milhões de metros quadrados, permitindo seu uso em infraestruturas e grandes construções”, acrescenta Lau.

Segundo Lau, construtores podem cortar, perfurar e fixar Superwood com ferramentas de carpintaria padrão, embora sua densidade possa exigir técnicas ajustadas. “Não são necessárias ferramentas especializadas, o que facilita sua adoção”, assegura Lau. A estabilidade do material minimiza a deformação, e os revestimentos poliméricos permitem seu uso em exteriores sem sacrificar a estética.

Suas fibras comprimidas aprofundam os padrões naturais das veias, produzindo acabamentos similares a madeiras tropicais nobres.

Lau não quis revelar ainda informações sobre o preço, limitando-se a indicar que o preço inicial da Superwood será competitivo com madeiras tropicais nobres de primeira qualidade e madeiras híbridas, materiais compostos de madeira e outros materiais como aço, concreto ou outros tipos de madeira. Isso significa que, quilo por quilo, será muito mais caro que o aço no momento, mais de dez vezes na verdade: entre €27,5 e €55 por quilo de Supermadeira, contra €2,2 a €4,4 por quilo de aço.

Também é preciso considerar sua resistência à corrosão, além do fato de que se pode construir um edifício inteiro com Supermadeira e eliminar a necessidade de outros materiais. Há ainda o custo econômico e ambiental dos retardantes de fogo químicos: simplesmente não são necessários. Além disso, como a madeira vem do sistema vivo de sequestro de carbono mais eficaz do planeta, o materialabsorve CO₂ da atmosfera.Além disso, a Superwood é fabricada com madeira de florestas sustentáveis, conta-me Lau.

Claramente, a proposta de valor a longo prazo da Superwood reduz a diferença com o aço em termos relativos e absolutos. A empresa espera alcançar melhores preços conforme a produção aumentar.

As aplicações da Superwood também vãoalém da construção.As primeiras pesquisas propuseram aplicações em veículos, aeronaves e móveis, aproveitando sua capacidade de moldagem e a economia de custos em comparação com a fibra de carbono. Por ora, a InventWood foca na construção, onde o aço e o concreto representam uma enorme pegada de carbono, poluição e custo econômico.“Queremos chegar aos alicerces do edifício”, afirma Lau. Ele acredita que a Superwood pode transformar a indústria da construção. Veremos quando os primeiros lotes saírem neste verão e as empresas começarem a usá-los.

Fonte:El Confidencial