Utilização de resíduos plásticos eletrônicos como agregado miúdo com e sem fumaça de sílica em concreto: experimentação e avaliação do ciclo de vida

Transformando Eletrônicos Velhos em Novos Edifícios

Cada ano, o mundo produz montanhas de aparelhos eletrônicos — e com eles, grandes quantidades de carcaças plásticas descartadas. A maior parte desse resíduo plástico eletrônico vai parar em aterros ou é queimada, liberando substâncias tóxicas e desperdiçando material valioso. Este estudo explora uma alternativa surpreendente: triturar o plástico de teclados, impressoras e computadores antigos e usá‑lo para fabricar concreto, potencialmente reduzindo tanto a demanda da construção por areia natural quanto o fardo ambiental do lixo eletrônico.

Por que Plástico e Concreto Parecem Incompatíveis

O concreto é a espinha dorsal da construção moderna e um dos materiais mais usados no planeta. Seus ingredientes principais são cimento, água e agregados como areia e brita. A extração dessa areia em grande escala corrói leitos de rios e perturba ecossistemas. Ao mesmo tempo, o resíduo plástico eletrônico se acumula, especialmente na Ásia, onde apenas uma pequena fração é reciclada adequadamente. Os autores viram aí uma oportunidade para abordar os dois problemas simultaneamente, substituindo parte da areia natural do concreto por plástico finamente triturado de resíduos eletrônicos, enquanto testavam se um subproduto industrial muito fino chamado fumaça de sílica poderia ajudar o plástico a se integrar melhor à mistura.

Como as Novas Misturas Foram Projetadas e Testadas

Os pesquisadores coletaram carcaças plásticas compostas majoritariamente por um plástico técnico comum chamado ABS de equipamentos eletrônicos descartados. Eles limparam, trituraram e peneiraram o plástico até obter partículas do tamanho da areia, e o utilizaram para substituir 5%, 10%, 15% e 20% da areia natural em uma receita padrão de concreto. Em outro conjunto de traços, também substituíram 10% do cimento por fumaça de sílica — um pó tão fino que pode preencher pequenas lacunas no concreto. Dez concretos diferentes foram produzidos e curados por até 56 dias, e então submetidos a uma bateria completa de testes: resistência à compressão, flexão e tração; ensaios não destrutivos com ultrassom e martelo de esclerometria; e medidas de durabilidade, como a facilidade de penetração de água e íons cloreto. Imagens microscópicas revelaram quão bem as partículas plásticas aderiam à pasta de cimento circundante.

O que Acontece com a Resistência e a Durabilidade

O concreto feito apenas com plástico em lugar da areia tornou‑se mais fraco e mais poroso à medida que o teor de plástico aumentou. A superfície lisa e repelente de água do plástico criou pequenas lacunas no contato com o cimento, levando a ligações mais fracas, mais vazios internos e maiores caminhos para a entrada de água e sal. Com 20% de plástico, resistência e rigidez caíram de forma visível, e o material absorveu mais água e permitiu maior penetração de íons cloreto — ambos sinais de alerta para a durabilidade a longo prazo. Contudo, quando a fumaça de sílica foi adicionada, o quadro mudou. O pó fino reagiu com subprodutos da hidratação do cimento e preencheu as lacunas ao redor das partículas plásticas, criando uma microestrutura mais densa e coesa. Algumas misturas contendo tanto plástico quanto fumaça de sílica tiveram desempenho superior ao concreto comum. Uma composição com 5–10% de plástico mais 10% de fumaça de sílica alcançou resistências à compressão, tração e flexão superiores às do traço convencional após 56 dias.

Ganho Ambiental ao Repensar a Receita

Para avaliar se esses concretos mais verdes realmente ajudam o planeta, a equipe realizou uma avaliação do ciclo de vida — uma espécie de balanço ambiental — para cada mistura, com foco na etapa de produção em uma planta de concreto pré‑fabricado. Substituir 20% da areia natural por resíduo plástico eletrônico reduziu a carga ambiental global em cerca de 5% e diminuiu o impacto no aquecimento global em aproximadamente 1,4%, equivalente a economizar cerca de 4–5 quilos de dióxido de carbono por metro cúbico de concreto produzido. Quando a fumaça de sílica foi incluída como substituição parcial do cimento, os impactos totais em algumas categorias aumentaram ligeiramente porque a produção da fumaça de sílica é intensiva em energia. Ainda assim, a pegada de carbono por unidade de resistência melhorou de forma marcante: misturas que combinavam 10% de fumaça de sílica com 15–20% de plástico proporcionaram o concreto mais eficiente em termos climáticos no estudo, oferecendo mais resistência com menor dano climático.

O Que Isso Significa para Edificações Futuras

Para o público em geral, a mensagem é direta: com projeto cuidadoso, eletrônicos antigos podem ajudar a construir infraestrutura nova e mais sustentável. Usar quantidades modestas de resíduo plástico eletrônico no lugar da areia, e equilibrar isso com fumaça de sílica, pode resultar em concreto forte, durável e um pouco mais gentil com o clima. A mistura de melhor desempenho neste estudo utilizou 10% de resíduo plástico eletrônico e 10% de fumaça de sílica, igualando ou superando o concreto convencional enquanto alivia a pressão sobre os recursos de areia e reduz as emissões. Embora sejam necessários mais estudos para comprovar a segurança a longo prazo e atualizar normas de construção, esta pesquisa aponta para um futuro em que parte do concreto em paredes, drenos ou estruturas costeiras possa vir de dispositivos descartados de ontem, em vez de areia recém‑mineralizada.

Citação: Omran, S., Sisupalan, S., Alyaseen, A. et al. Utilization of electronic plastic waste as fine aggregate with and without silica fume in concrete: experimentation and life cycle assessment. Sci Rep 16, 5723 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35491-9

Palavras-chave: concreto com resíduos eletrônicos, agregados plásticos reciclados, fumaça de sílica, construção sustentável, avaliação do ciclo de vida