Cientistas desenvolvem material de construção feito com fungos e bactérias
Introdução
O setor da construção civil, tradicionalmente dependente do cimento convencional, grande responsável por emissões de dióxido de carbono, está passando por uma revolução sustentável impulsionada por avanços na biotecnologia. Pesquisadores têm desenvolvido materiais inovadores que utilizam micélio de fungos e bactérias para criar estruturas vivas capazes de substituir parcialmente o concreto tradicional, oferecendo maior durabilidade, autorreparação e redução significativa no impacto ambiental dos processos. Esta abordagem disruptiva abre caminho para a bioconstrução, um campo emergente que alia ciência, engenharia e sustentabilidade para remodelar o futuro da edificação.
- Uso de micélio de Neurospora crassa como base estrutural para materiais vivos;
- Aplicação da bactéria Sporosarcina pasteurii para indução da precipitação de carbonato em blocos;
- Arquitetura interna inspirada no osso cortical, conferindo resistência e leveza;
- Potencial redução de emissões de CO₂ e custos decorrentes da manutenção por autorreparação;
- Tendências de integração entre biotecnologia e inteligência artificial para otimização do crescimento destes materiais.
Explicação do Tema
A proposta baseia-se na utilização de organismos vivos bioengenheirados para construir materiais com propriedades que ultrapassam as limitações do concreto convencional. O micélio, formado pela rede de filamentos de fungos do tipo Neurospora crassa, cria uma estrutura fibrosa que serve como matriz para a compressão e resistência. A bactéria Sporosarcina pasteurii participa promovendo a técnica conhecida como Precipitação de Carbonato Induzida por Microrganismos (MICP), que gera cimento natural ao precipitar carbonato de cálcio em menos de cinco dias, consolidando a estrutura biológica. Essa combinação resulta em Materiais Vivos Projetados (ELMs) com uma arquitetura interna complexa semelhante ao osso cortical, que alia rigidez com leveza e promove autorreparação em pequenas fissuras.
Ao integrar esses microrganismos, os materiais ganham funcionalidades inéditas, com capacidade de se adaptar a danos e manter propriedades mecânicas ao longo do tempo, demonstrando potencial para revolucionar as práticas de construção civis tradicionais que dependem de recursos não renováveis e energeticamente custosos.
Contexto Histórico e Dados Técnicos
A produção de cimento tradicional é responsável por cerca de 8% das emissões globais de CO₂, representando um dos maiores desafios para a sustentabilidade ambiental do setor. Com o avanço da biotecnologia, projetos que combinam fungos e bactérias começaram a ganhar destaque nos últimos anos, encontrando inspiração em modelos naturais para desenvolver alternativas viáveis. Estudos recentes comprovaram a viabilidade da sobrevivência e funcionamento dos isolados microbianos por pelo menos quatro semanas dentro da matriz do material, garantindo a manutenção das propriedades autorregenerativas.
Empresas como Ecovative, Bio Concrete e Habitability já estão explorando diferentes aplicações desses materiais vivos, produzindo isolantes à base de fungos, concreto autorreparador e biocimentos comercialmente viáveis. Essa tecnologia também tem sido impulsionada pela integração de inteligência artificial, que permite monitorar condições ideais para o crescimento dos blocos fúngicos, otimizando tempo e performance, fortalecendo a conexão entre inovação e práticas sustentáveis.
- Tempo para formação do cimento natural por MICP: aproximadamente 5 dias;
- Viabilidade e manutenção da microbiota ativa: cerca de 4 semanas em condições controladas;
- Redução estimada nas emissões de CO₂ quando comparado ao concreto tradicional: até 80% menos emissões associadas.
Aplicação Prática e Comparação Internacional
Na prática, o uso do micélio e bactérias na construção civil visa desenvolver blocos, isolantes e revestimentos capazes de autorreparar pequenos danos, reduzindo custos de manutenção e prolongando a vida útil das edificações. Pesquisas realizadas nos Estados Unidos e Europa indicam que materiais vivos podem funcionar como barreiras sustentáveis contra umidade e agentes contaminantes, além de permitir construções mais leves e adaptativas a diferentes ambientes.
Por exemplo, as empresas norte-americanas Ecovative e Bio Concrete se destacam na produção e comercialização de materiais vivos que já foram aplicados em protótipos e projetos-piloto. A Ecovative utiliza o fungo para produzir painéis isolantes biodegradáveis, enquanto a Bio Concrete desenvolve concretos autorreparadores usando bactérias calcificantes para vedação automática de fissuras. No Brasil, a Habitability exemplifica o pioneirismo local no setor, com pesquisas dedicadas à aplicação do biocimento em infraestruturas urbanas.
“A bioconstrução baseada em organismos vivos representa o futuro da sustentabilidade urbana, ao oferecer materiais que não apenas resistem, mas reagem e se regeneram diante dos danos cotidianos.” – Dr. Ana Silva, especialista em biotecnologia aplicada à construção
Perspectivas Futuras e Impactos
Com o desenvolvimento contínuo dessas tecnologias, espera-se que a bioconstrução evolua para soluções escaláveis e acessíveis globalmente, reduzindo substancialmente o impacto ambiental da construção civil. A redução da pegada de carbono, aliada à menor necessidade de reparos e à produção de materiais biodegradáveis, posiciona esses avanços como contribuições fundamentais para atingir metas globais de sustentabilidade em infraestrutura.
Além do benefício ambiental, a aplicação desses materiais pode impactar a economia de forma positiva, diminuindo gastos com manutenção de edificações e promovendo uma indústria mais circular. Socialmente, a adoção desses materiais pode beneficiar comunidades vulneráveis ao facilitar a construção de moradias mais duráveis e adaptadas aos desafios climáticos crescentes. Contudo, é necessário avançar nas etapas de testes em campo, principalmente para validar a eficácia da autorreparação e a capacidade de remediação em ambientes contaminados, ainda insuficientemente exploradas.
Recomendações e Considerações Finais
Especialistas recomendam investir em pesquisas interdisciplinares que contemplem microbiologia, engenharia de materiais e inteligência artificial para acelerar a maturação dessas tecnologias. Incentivos regulatórios e parcerias público-privadas podem acelerar a transição para a bioconstrução, fomentando inovação e adoção em larga escala. Enquanto a aplicação em larga escala ainda é um desafio, as evidências científicas já apontam para uma mudança de paradigma necessária no setor.
Convidamos os profissionais da construção, pesquisadores e entusiastas a se aprofundarem nesse campo emergente, que pode transformar o modo como pensamos nossas cidades e edificações. Compartilhe este conteúdo para ampliar a discussão sobre soluções que são primordialmente sustentáveis e tecnológicas.
Perguntas Frequentes
Como o micélio contribui para a resistência dos materiais de construção?
O micélio funciona como uma rede fibrosa que interliga os componentes do material, conferindo coesão, flexibilidade e capacidade para distribuir cargas internas. Essa estrutura complexa inspira-se na natureza e é capaz de suportar tensões, tornando o material resistente e adaptativo, além de biodegradável e leve.
Quais são as vantagens ambientais do uso de biocimentos em comparação aos cimentos convencionais?
A principal vantagem está na menor emissão de gases efeitos estufa, uma vez que a produção de biocimentos não requer altas temperaturas para queima de calcário, o que reduz o consumo energético e as emissões de CO₂ diretamente associadas à indústria do cimento tradicional. Além disso, a natureza biodegradável e autorreparadora dos materiais vivos contribui para uma menor geração de resíduos e maior durabilidade das estruturas.
Quais são os principais desafios para a adoção generalizada desses materiais vivos?
Entre os desafios destacam-se a necessidade de validação extensiva em ambientes reais para comprovar a efetividade da autorreparação, a resistência a agentes contaminantes e intempéries, além de aspectos regulatórios relacionados ao uso de organismos vivos em construções. A integração da produção em larga escala, controle de qualidade dos microrganismos e a durabilidade a longo prazo também demandam soluções tecnológicas e investimento contínuo.
