Concreto de baixo carbono permanece forte com reforços de rede de polímeros

Fonte: Universidade da Califórnia, Berkeley

Por Nick Lavars – 18 de outubro de 2020 – Foto: New Atlas

Por mais de um século, o vergalhão de aço tem sido o material para reforçar o concreto, mas uma nova abordagem promete tornar o material de construção comum mais forte e ambientalmente amigável. Os cientistas aproveitaram a impressão 3D para produzir uma estrutura de rede de polímeros que pode atuar como espinha dorsal para concreto de baixo carbono, que também possui grande resistência e durabilidade.

A pesquisa foi realizada na Universidade da Califórnia, Berkeley, e baseia-se em esforços anteriores para reforçar o concreto usando fibras de polímero. Isso surgiu há cerca de meio século como uma alternativa promissora aos reforços de barras de aço, que oferecem grande força, mas são pesados, caros e degradados ao longo do tempo.

As fibras polímeras, por outro lado, são leves, baratas de produzir e são resistentes à corrosão. As abordagens atuais envolvem a mistura dessas fibras no concreto antes de ser derramada, mas isso pode levar a uma distribuição desigual, o que significa que algumas partes da estrutura final são mais fortes e outras são suscetíveis a rachaduras.

Os engenheiros por trás deste novo estudo procuraram resolver essa deficiência com uma rede de polímero de octélado impressa em 3D, uma estrutura favorecida por sua combinação única de leveza e força, e esperava-se evitar que as rachaduras se formassem através de um arranjo denso de treliças. A equipe encontrou sucesso usando polímeros de estireno butadieno acrilonitrilo (ABS) para produzir a rede, com as lacunas então preenchidas com concreto ultra-alto desempenho, que é quatro vezes mais forte do que o concreto regular em termos de compressão.

Leia a matéria completa, em inglês.

A pesquisa foi publicada na revista Materials and Design.

Em cinco anos, USP faz mais de 11 mil convênios com empresas e instituições públicas

Por Herton Escobar

16/10/2020

Arte: Camila Paim/Jornal da USP

O estereótipo da universidade pública como uma torre de marfim, fechada em si mesma, está desmoronando. No lugar dele, começa a ganhar forma a imagem de uma nova construção, mais adaptada ao estilo coworking: um ambiente aberto e colaborativo, no qual a academia, indústria e poder público interagem com agilidade para resolver problemas de interesse comum.

Só nos últimos cinco anos, a USP firmou mais de 11 mil convênios com entidades públicas e privadas; incluindo cerca de 600 convênios com empresas para fins de pesquisa científica e inovação tecnológica. É o conhecimento produzido na universidade pública auxiliando o desenvolvimento de diferentes setores da economia.

Os dados são do Departamento de Convênios (DCONV) da USP, criado há menos de um ano, justamente para organizar essas informações, consolidar processos e favorecer a interação da Universidade com a sociedade. “Já fizemos muita coisa e vamos fazer muito mais”, diz o diretor do novo departamento, Igor Studart Medeiros, professor da Faculdade de Odontologia (FO). Como a gestão dos convênios, até então, era descentralizada, diz ele, era difícil até mesmo para a própria USP ter uma visão panorâmica, quantificada, de todas as suas interações com a sociedade. “Havia muito desconhecimento, tanto da comunidade interna quanto externa, do volume de convênios que a Universidade tem com o setor produtivo”, avalia Medeiros.

Neste exato momento, segundo o DCONV, há 133 convênios vigentes ou já aprovados entre a USP e empresas para fins de pesquisa e inovação. Há várias modalidades de interação: a empresa pode contratar a Universidade para prestar um serviço específico (por exemplo, avaliar a eficácia de um teste de covid-19 já existente) ou juntar forças para iniciar um projeto de pesquisa colaborativo (por exemplo, para desenvolver um novo teste de covid-19).

A propriedade intelectual das descobertas é sempre compartilhada entre a empresa e a Universidade, como no caso emblemático do Vonau Flash, um medicamento para controle de náuseas e vômitos desenvolvido pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) da USP em parceria com a empresa Biolab Sanus.

Leia aqui a matéria completa.

Setor da construção ganha primeiro espaço cooperativo de inovação e construção digital

Reportagem da revista “Industrializar em Concreto” (edição 20), editada pela ABCIC (Associação Brasileira da Construção Industrializada de Concreto), trata do acordo de cooperação técnica entre a USP, por meio da Poli, a ABCP e o SNIC, assinado em setembro, para a constituição do hubic.

Leia a matéria completa:

Industrializar_em_Concreto20_De_Olho_no_Setor_Hubic

 

 

Uma nova abordagem envolvendo a cadeia de materiais à base de cimento

Projeto permite reduzir em até 70% consumo de cimento na construção civil

Publicado originalmente no Jornal da USP, em 05/10/2020

O Jornal da USP no Ar recebeu na segunda-feira (05/10/2020) Vanderley John, professor do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica (Poli) da USP e coordenador do Laboratório de Microestrutura e Ecoeficiência de Materiais (LME), para tratar de uma nova abordagem envolvendo a cadeia de materiais à base de cimento, que pode mitigar em até 50% as emissões de CO2 sem exigir expressivos investimentos ou elevação de custos.

Essa pesquisa foi abordada em artigo recente, publicado na revista Nature por um grupo internacional de pesquisadores, dentre eles o professor Vanderley John. Ele explica que os estudos sobre a contribuição do cimento nas mudanças climáticas são bastante antigos. Com a demanda cada vez maior por produtos à base de cimento, especialmente em países em desenvolvimento, como o Brasil, começou-se a buscar alternativas para a construção civil. “Toda a pressão, controle e responsabilidade têm sido colocados sobre a indústria, deixando de lado os outros membros dessa cadeia produtiva. O que decidimos fazer é olhar para toda a cadeia”, explica John.

O grupo parte da constatação de que o uso do cimento é feito de forma pouco eficiente. Segundo ele, parte significativa do cimento mundial é comercializado em sacos, comprado por pessoas sem conhecimento técnico adequado e usado com sucesso para fazer as “habitações autoconstruídas”. Para John, políticas públicas que incentivem a comercialização de cimento em produtos industrializados, como argamassa e concreto, e não em sacos, podem permitir que se consiga o mesmo produto usando menos cimento, pois existe controle da produção.

“Esse projeto permite fazer concretos e argamassas usando até 70% menos cimento, por meio de uma tecnologia que utiliza modernas técnicas de caracterização de materiais”, explica o professor. “Testamos em um projeto experimental no campus. Conseguimos reduzir em 54% o consumo de cimento e em 52% a pegada de CO2, o que significa uma redução de 29 toneladas de gás carbônico”. Ele reforça que essa tecnologia é viável em um mercado industrializado e profissional. “Os profissionais sem equipamento ou conhecimento não vão conseguir lidar com isso. Por isso, insistimos na importância de se industrializar a cadeia e investir em inovações”, afirma.

No Brasil, segundo John, há condições de se implementar essas tecnologias. Porém, serão fundamentais investimentos na área. “Precisa-se mudar as matérias-primas, as quais são essenciais e são usadas em grandes quantidades, como água e areia; investir um pouco mais na formação de recursos humanos; adquirir equipamentos laboratoriais melhores. Isso tudo demanda tempo também”, explica ele. Apesar dos contatos avançados com parceiros dos Estados Unidos e da Europa para o uso dessas tecnologias, para o professor, as perspectivas para o mercado brasileiro não são das mais animadoras.

Ouça a íntegra da entrevista.

A inovação é a melhor amiga da estratégia, da liderança e da cultura

Os três elementos fundamentais para a inovação nas companhias são a estratégia definida, o engajamento da alta liderança e a cultura de tolerância ao erro.

Artigo de Danielle Totti e Renata Vinhas

Publicado originalmente em: Negócios – Online | BR

Quando falamos em inovação, existem diversos modelos de atuação nas empresas. Algumas companhias têm uma área dedicada, outras têm um time ligado à área de tecnologia ou ainda uma equipe de desenvolvimento de produtos. Existem também organizações que têm grandes laboratórios de pesquisa científica e alocam toda a sua inovação ali. Ou, ainda, empresas com mais de um modelo.

Não existe certo ou errado nessa questão. Existe o que funciona para cada empresa, dependendo da sua ambição, da sua atividade core e do ramo em que atua. Mas os três elementos fundamentais para a inovação atingir outro patamar nas companhias são a estratégia definida, o engajamento da alta liderança e a cultura de tolerância ao erro.

A própria definição de inovação, que pode ser ampla, muitas vezes ligada à criação de novos produtos, processos, novas tecnologias e novos negócios, é constantemente debatida nas empresas. Porém, todas essas possibilidades estão mais ligadas ao COMO do que ao POR QUE inovar.

E é aí que encontramos os fundamentos para que a inovação seja efetiva nas organizações. O primeiro dos pré-requisitos fundamentais é que ela esteja ligada à estratégia de curto, médio e longo prazo da companhia. Com a função simultânea de fortalecer o negócio, fazer brotar novas oportunidades e olhar, no cenário de longo prazo, o que poderia transformar as atividades da empresa.

Um segundo elemento fundamental está no patrocínio das iniciativas pela alta liderança da empresa. Nada mais eficiente para eliminar uma ideia do que simplesmente não incentivá-la. A liderança tem que ser o exemplo e, mais que isso, promover o tema dentro da companhia. Não é simples, não é fácil e leva tempo. Ninguém vira exatamente a chave e passa a ser inovador de um dia para o outro. Esse é um modelo mental diferente do usual que necessita ser desenvolvido. Por isso, é importante que o processo de criação de uma estratégia de inovação seja compartilhado entre toda a liderança. Essa é a melhor forma de criar pertencimento e acelerar a curva de aprendizado na empresa como um todo.

Por fim, o desdobramento e a comunicação devem ocorrer de forma clara para toda a companhia. Assim como a estratégia da empresa, a estratégia de inovação também deve ser disseminada, abordando os seus objetivos macros, assim como os caminhos e processos definidos que levarão até ela. É preciso criar um movimento que fomente os colaboradores a participar, estimular a geração de ideias e fazer com que eles se sintam parte da construção do futuro da organização. Enfim, são as pessoas que vão construir esse futuro e não as tecnologias. Por isso, é fundamental esse olhar para a cultura e a comunicação dentro dessa agenda.

Com esses ingredientes como pano de fundo, a inovação ganha contornos, ganha impulso e transpassa a organização como algo tangível, objetivo e capaz de ser convertido em resultados no curto, médio e longo prazos.

*Danielle Totti é gerente geral de Planejamento Estratégico e Inovação na Votorantim Cimentos; Renata Vinhas é consultora de Inovação na Votorantim Cimentos

Fonte: SNIC em Pauta

É possível mitigar até 50% das emissões de CO2 do cimento sem expressivos investimentos

Artigo publicado na Nature Reviews Earth & Environment é assinado por grupo internacional de pesquisadores com a participação do professor Vanderley John, da POLI USP.

Abordagem inovadora envolvendo toda a cadeia de valor de materiais à base de cimento pode mitigar até 50% das emissões de CO2 sem exigir expressivos investimentos ou elevação de custos. Esta é a principal conclusão de artigo publicado pela “Nature Reviews Earth & Environment”, assinado por um grupo internacional de pesquisadores, tendo como único integrante brasileiro o professor Vanderley John, do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da USP, coordenador do INCT CEMtec e do Hubic.

O artigo “Environmental impacts and decarbonization strategies in the cement and concrete industries” faz parte do conteúdo em pauta no journal “Nature Reviews Earth & Environment” – a mais nova iniciativa de publicações técnico-científicas seriadas pertencentes à Nature Research – e apresenta uma revisão sistemática original dos desafios e possibilidades para o produto que define a vida urbana moderna, o cimento, que consome cerca de 1/3 dos recursos naturais. A tarefa não é simples, pois o setor de cimento é responsável por cerca de 8% das emissões de gases do efeito estufa global.

Publicado no dia 22 de setembro de 2020, o artigo é assinado por sete pesquisadores internacionais:

  • Guillaume Habert – ETH Zurich
  • Sabbie Miller – U California Davis
  • Vanderley John – Universidade de São Paulo
  • J. L. Provis – U Sheffield
  • Aurelie Favier – ETH Zurich
  • Arpad Horvath – U California, Berkeley
  • Karen Scrivener – EPFL

Leia a matéria completa no site do CICS/USP.

Leia o artigo original (em inglês).

USP e ABCP criam hub de inovação para construção digital

Impressora 3D em escala 1:1, Coworking, EAD, Cátedra e compartilhamento de conhecimento são algumas das realizações previstas. Projeto será instalado na sede da ABCP no início de 2021

A Universidade de São Paulo (USP), por meio da Escola Politécnica, a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) e o Sindicato Nacional da Indústria do Cimento (SNIC) assinaram na tarde desta quinta-feira (03/09/2020) um acordo de cooperação técnica que prevê a concepção, elaboração de projeto, construção e operação, em regime multiusuários, do primeiro espaço cooperativo de inovação e construção digital de base industrial do Brasil, o Hubic.

O evento virtual contou com a participação de autoridades políticas, acadêmicas e empresariais. Marcos Pontes, ministro da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), e Paulo Cesar Rezende de Carvalho Alvim, secretário de Empreendedorismo e Inovação do MCTI, representaram o governo federal, enquanto Patricia Ellen da Silva, secretária estadual de Desenvolvimento Econômico, representou o governo paulista. Pela USP, o consórcio foi formalizado na pessoa do reitor Vahan Agopyan, de Liedi Legi Bariani Bernucci, diretora da Escola Politécnica da USP, e de Vanderley John, coordenador do CICS PCC, da POLI, e coordenador do Hubic pela USP. A indústria do cimento, por sua vez, esteve representada no encontro por Paulo Camillo Penna, presidente da ABCP e SNIC, Flavio Aidar, CEO da Intercement e presidente do Conselho da ABCP e SNIC, e Valter Frigieri, diretor de Mercado da ABCP, e também coordenador do Hubic pela indústria.

Assista aqui ao evento gravado:

 

O acordo foi prestigiado por cerca de 100 pessoas da área acadêmica e do setor da construção. Íria Lícia Oliva Doniak, presidente executiva da ABCIC (Associação Brasileira da Construção Industrializada de Concreto), presente ao encontro, parabenizou a ABCP e a USP pela “liderança em importantes desenvolvimentos para a comunidade técnica e para a sociedade, assim como pelo efetivo desenvolvimento da construção civil no Brasil”.

Início em 2021

Com previsão de funcionamento no início de 2021, o “Hub” terá o objetivo de acelerar a transição da construção civil para uma economia digital e circular, por meio de soluções inovadoras, competitivas, com baixa pegada ambiental e de alta produtividade e qualidade.

O Hubic receberá, para sua implementação, R$ 8 milhões em investimentos e será instalado na sede da ABCP, interligada ao Campus de São Paulo da USP. O projeto será conectado ao Centro de Inovação em Construção Sustentável, CICS USP, um ecossistema de empresas e academia dedicado a promover a inovação, a sustentabilidade e a produtividade na construção civil.

“Esta parceria é um exemplo significativo da chamada Terceira Missão da Universidade, ao integrar e unir, no campo da pesquisa aplicada, os esforços da academia e da iniciativa privada em prol da melhoria e da modernização da área de construção e materiais cimentícios, com vistas, principalmente, à produtividade e à redução de impacto ambiental”, destaca o reitor da USP, Vahan Agopyan.

“Vivemos um tempo de múltiplos desafios, nos âmbitos ambiental, concorrencial e institucional. A indústria de cimento tem se mostrado capaz de enfrentar esse mundo complexo, tanto dentro de suas fábricas, quanto nas diversas aplicações do cimento. O acordo com a USP está inserido nessa lógica. Se por um lado o convênio resgata uma história construída ao longo de décadas, por outro ele projeta o elemento inovação como variável de importância crescente para que nossa indústria continue gerando valor e qualidade de vida para toda a sociedade”, afirma Paulo Camillo Penna, presidente da ABCP/SNIC. Segundo ele, a digitalização atingirá a construção civil, incluindo a cadeia de materiais cimentícios, gerando ganhos significativos de produtividade e redução de impacto ambiental.

Para absorver esse processo evolutivo, USP e ABCP reúnem expertises e ações que, somadas, cuidarão de alavancar a produção digital de componentes e a transferência de conhecimento e tecnologia para toda a cadeia produtiva da construção e sociedade. “O HUBIC é uma iniciativa que traz a tecnologia da indústria 4.0 para os componentes da construção civil e de infraestrutura, fruto da união da academia, da indústria e dos órgãos públicos e privados, trazendo a tecnologia de ponta para a melhor eficiência das obras, otimização dos materiais, economia e sustentabilidade, beneficiando a indústria e a sociedade”, destaca a diretora da Poli, Liedi Legi Bariani Bernucci.

O convênio

Será criada uma plataforma de construção digital para a produção de componentes e edificações, com infraestrutura laboratorial multiuso e capacidade de produção / impressão digital 3D de componentes cimentícios na escala 1:1. Apesar de ter como objetivo principal a pesquisa e a produção de elementos cimentícios, o equipamento também será flexível para a produção de materiais com outras bases. O projeto será implementado no atual laboratório da ABCP, em área de 100 m² aproximadamente, que receberá reformas.

O acordo também define a instalação de um espaço de trabalho compartilhado (coworking), com cerca de 230 m² e capacidade para acolher cerca de 30 profissionais, para a elaboração de pesquisa e desenvolvimento de empresas da cadeia de valor e grupos que desenvolvam soluções consideradas promissoras, além de startups da construção e de engenharia.

“O Hubic faz parte de um ecossistema da Universidade que tem três eixos de atuação integrando todos os elos da cadeia da construção civil: inovação, produtividade e sustentabilidade. Deverá reunir pesquisadores de várias áreas do conhecimento, empresas, startups e outros parceiros da sociedade que tenham interesse em desenvolver a inovação de base industrial”, destaca o coordenador do projeto e professor da Poli, Vanderley John. Ele acrescenta que a construção digital envolve o BIM e a impressão 3D, mas não se limita a esses dois componentes (veja ilustração).

 

Também está prevista a criação da Cátedra Ary Torres para atrair profissionais de ponta do mundo para coordenar plano de atividades, educação, pesquisas e inovação, além promover atividades de transferência de conhecimento e tecnologia.

O convênio investirá no desenvolvimento de atividades de educação continuada (EaD) on-line voltadas para inovação e Indústria 4.0, entre outras. O foco principal será na capacitação para desenvolvimento, uso de produtos e soluções inovadoras, sustentabilidade, qualidade e produtividade. Por fim, serão oferecidas bolsas de mestrado e doutorado a pesquisadores.

“Temos um histórico aqui na ABCP de construção de plataformas colaborativas que desenvolvem soluções competitivas para diversas aplicações de cimento. A qualidade dessas aplicações tem dado ao cimento uma grande relevância na cadeia da construção. O convênio com a USP através da Escola Politécnica representa um salto qualitativo nesse processo”, afirma Valter Frigieri, diretor de Mercado da ABCP. “Escolhemos o nome HUBIC porque queríamos enfatizar que nosso objetivo é ser um Hub de inovação. Nosso objetivo é desenvolver projetos de base tecnológica capazes de desenhar o futuro da construção”, completa o executivo.

Leia também:

Jornal Valor Econômico: Setor de cimento e USP fecham convênio de inovação

Jornal da USP: USP e ABCP criam hub de inovação na área de construção digital

Avaliação do Desempenho Ambiental na Construção – Curso EAD

Parceria USP e ABCP

A USP mantém um estreito relacionamento com empresas públicas e privadas, por meio de projetos de pesquisa e desenvolvimento e cursos de MBA, especialização e treinamento, em diversas áreas da engenharia, incluindo construção civil e materiais cimentícios. Em relação a instituições de ensino, órgãos públicos e sociedade em geral, a universidade atua na cooperação acadêmica em matéria de ensino, pesquisa, cultura e extensão, nos âmbitos nacional e internacional.

Especialmente através da Escola Politécnica (Poli USP) – que é também um centro de pesquisa e desenvolvimento no tema de materiais cimentícios – a USP mantém, há décadas, contratos de pesquisa com empresas da cadeia do cimento, bem como com associados da ABCP.

O CICS (Centro de Inovação em Construção Sustentável), sediado na USP, tem como missão acelerar a pesquisa e a inovação da sustentabilidade na cadeia produtiva da construção, através de projetos de pesquisa em parceria com a sociedade.

A EPUSP opera também a EMBRAPII (Materiais para Construção Ecoeficiente), focada na cadeia de valor do cimento e da construção, que dispõe de capacitação e recursos para apoiar projetos de inovação realizados em conjunto com empresas industriais. Além disso, sedia o INCT – CEMtec (Tecnologias Cimentícias Eco-eficientes Avançadas), reunindo 6 universidades brasileiras, para tratar do tema de materiais cimentícios.

A ABCP, por sua vez, está voltada ao fomento e à inovação que tratam da sustentabilidade ambiental, social e econômica dos sistemas construtivos à base de cimento. São programas e projetos – entre os quais Coprocessamento, Vias Concretas, Soluções para Cidades, Comunidade da Construção, Parede de Concreto e Projeto Universidades – com cobertura nacional e em forma de redes capilares, comprometendo e engajando entidades privadas e públicas, bem como empresas da cadeia, totalizando mais de 1.000 organizações parceiras. Soma-se a isso a estrutura laboratorial de excelência da ABCP, conduzida por corpo profissional especializado e altamente competente em cimento, concreto, argamassa e artefatos cimentícios.

Desse modo, USP e ABCP, esta em conjunto com o Sindicato Nacional da Indústria do Cimento (SNIC), reúnem expertises e ações que, somadas, permitem alavancar a produção digital de componentes e a transferência de conhecimento e tecnologia para a cadeia produtiva da construção. Os resultados dessa iniciativa para a cadeia produtiva e para a sociedade propiciarão maior competitividade e qualidade, dentro dos padrões ambientais hoje vigentes.

Cátedra Ary Torres

Um local que reúne os principais profissionais brasileiros ocupados em refletir sobre a construção do futuro.

Com foco em digitalização da construção, a Cátedra Ary Torres – professor da USP que foi um dos fundadores e primeiro presidente da ABCP – tem por objetivo atrair profissionais externos à USP que sejam reconhecidos pela excelência técnico-científica e pelo arrojo de suas ideias, para que proponham e coordenem planos de atividades relacionadas a educação, pesquisa e inovação dentro do escopo definido.

O catedrático escolhido anualmente terá como desafios: organizar eventos, inclusive cursos de graduação, produzir material didático, sugerir e participar de projetos e redes de pesquisa, desenvolvimento e inovação, bem como realizar atividades de difusão. O modelo contempla o recebimento de bolsa e ajuda de custo compatível com o programa.

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