Desenvolvimento e caracterização físico-química de telha sustentável à base de PEAD reciclado, fibra de coco e casca de ovo para potencial conforto térmico em habitações do Nordeste

Descrição

O descarte inadequado de resíduos plásticos e agroindustriais representa um desafio ambiental crescente e, ao mesmo tempo, uma oportunidade para o desenvolvimento de materiais sustentáveis aplicados à construção civil. Entre os polímeros de maior relevância tecnológica, destaca-se o polietileno de alta densidade, PEAD, um termoplástico semicristalino constituído por unidades repetitivas de etileno −(CH2–CH2)n−, com cadeias predominantemente lineares, elevada cristalinidade, caráter apolar, hidrofobicidade, resistência química, baixa absorção de água e boa processabilidade térmica. Essas propriedades favorecem seu uso em produtos duráveis, mas também dificultam sua degradação ambiental, tornando sua reciclagem uma estratégia relevante de economia circular. Este projeto propõe o desenvolvimento de uma telha sustentável à base de PEAD reciclado, fibra de coco e casca de ovo, visando investigar sua viabilidade inicial como material alternativo para cobertura e seu potencial de contribuição para o conforto térmico em habitações de baixa e média renda no Nordeste. A proposta parte de um problema regional concreto: em muitos estados nordestinos, o calor intenso, associado ao uso de coberturas convencionais com baixo desempenho térmico, intensifica o desconforto dentro das moradias. Esse problema afeta principalmente populações carentes e famílias de baixa e média renda, que nem sempre conseguem investir em soluções como telhas termoacústicas, forros, pinturas refletivas, ventiladores ou aparelhos de ar-condicionado. Como consequência, o calor prejudica a qualidade de vida de estudantes, trabalhadores, idosos e crianças, além de aumentar o consumo de energia elétrica e os custos domésticos. Na composição proposta, o PEAD reciclado atuará como matriz termoplástica, conferindo hidrofobicidade, resistência química e processabilidade ao compósito. A fibra de coco será utilizada como reforço lignocelulósico, devido à presença de celulose, hemicelulose e lignina, componentes que podem contribuir para a estruturação do material. A casca de ovo será empregada como carga mineral rica em carbonato de cálcio, CaCO3, material com potencial para modificar propriedades físicas, térmicas e estruturais de compósitos. A pesquisa, de natureza aplicada, experimental e tecnológica, envolve o desenvolvimento de produto, prototipagem, caracterização físico-química e formação de estudante do Ensino Médio em ciência, tecnologia e inovação. A metodologia incluirá coleta e preparo dos resíduos, modelagem digital e impressão 3D de moldes experimentais, formulação de compósitos, moldagem térmica e/ou prensagem de corpos de prova ou protótipos, além da avaliação de massa, dimensões, densidade aparente, absorção de água, homogeneidade e comportamento térmico preliminar. Conforme disponibilidade de infraestrutura, serão realizadas análises por FTIR, TGA/DTG, DSC, MEV, DRX e testes de resistência, permitindo investigar grupos funcionais, estabilidade térmica, transições térmicas, morfologia e fases cristalinas dos materiais. Espera-se obter formulações preliminares promissoras para uma telha sustentável, contribuindo para a redução de resíduos, valorização de materiais recicláveis, economia circular e desenvolvimento de produto tecnológico com potencial aplicação social. O projeto relaciona-se aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável ODS 9 – Indústria, Inovação e Infraestrutura, ODS 11 – Cidades e Comunidades Sustentáveis, ODS 12 – Consumo e Produção Responsáveis e ODS 13 – Ação contra a Mudança Global do Clima. A ODS mais diretamente relacionada ao projeto é a ODS 12 – Consumo e Produção Responsáveis, pois a proposta tem como eixo central o reaproveitamento de resíduos plásticos e agroindustriais para geração de um novo material sustentável. Também apresenta aderência à Portaria MCTI nº 6.998/2023, especialmente quanto à inovação, sustentabilidade, formação de recursos humanos em CT&I, desenvolvimento social e redução de assimetrias regionais.