Primeiro reforçou-se a madeira normal, depois até se conseguiu torná-la transparente. Agora chegamos a um novo ponto
Uma empresa americana concebeu um novo tipo de madeira que, segundo afirma, tem uma relação resistência/peso até 10 vezes superior à do aço, sendo também até seis vezes mais leve.
A “superwood” acaba de ser lançada como produto comercial, fabricada pela InventWood, uma empresa cofundada pelo cientista de materiais Liangbing Hu.
Há mais de uma década, Hu lançou-se numa missão para reinventar um dos mais antigos materiais de construção conhecidos pela humanidade. Enquanto trabalhava no Centro de Inovação de Materiais da Universidade de Maryland, Hu, que agora é professor em Yale, encontrou formas inovadoras de fazer a reengenharia da madeira. Chegou mesmo a torná-la transparente, removendo parte de um dos seus principais componentes, a lignina, que dá à madeira a sua cor e alguma da sua resistência.
O seu verdadeiro objetivo, no entanto, era tornar a madeira mais forte, utilizando a celulose, o principal componente da fibra vegetal e “o biopolímero mais abundante do planeta”, segundo Hu.
A descoberta ocorreu em 2017, quando Hu reforçou pela primeira vez a madeira normal, tratando-a quimicamente para melhorar a sua celulose natural, tornando-a um melhor material de construção.
A madeira foi inicialmente fervida num banho de água e produtos químicos selecionados e depois prensada a quente para a colapsar a nível celular, tornando-a significativamente mais densa. No final do processo, que durou uma semana, a madeira resultante tinha uma relação resistência/peso “superior à da maioria dos metais e ligas estruturais”, de acordo com o estudo publicado na revista Nature.
Agora, após anos de Hu a aperfeiçoar o processo e a registar mais de 140 patentes, a superwood foi lançada comercialmente.
A superwood é feita com madeira verdadeira, que é tratada quimicamente e depois comprimida (Cortesia InventWood)
“Do ponto de vista químico e prático, é madeira”, explica o CEO da InventWood, Alex Lau, que ingressou na empresa em 2021. Em edifícios, isso permitiria estruturas potencialmente até quatro vezes mais leves do que hoje, continua Lau, o que significa que seriam mais resistentes a terremotos, bem como mais fáceis nas fundações, tornando a construção mais rápida e fácil.
“Parece-se com a madeira e, quando a testamos, comporta-se como a madeira”, acrescenta Lau, “exceto que é muito mais forte e melhor do que a madeira em praticamente todos os aspetos que testámos”.
Competitivo com o aço?
A InventWood está a fabricar superwood na sua fábrica em Frederick, Maryland, e embora o tempo de produção seja agora medido em horas em vez de dias, levará algum tempo a aumentar a escala, diz Lau.
Inicialmente, a empresa planeia concentrar-se em aplicações externas, como decks e revestimentos, antes de passar a aplicações internas, como painéis de parede, pavimentos e mobiliário doméstico, no próximo ano.
“As pessoas queixam-se sempre de que o mobiliário se estraga com o tempo, e isso deve-se muitas vezes ao facto de se descair ou quebrar nas juntas, que atualmente são feitas de metal porque a madeira não é suficientemente forte”, refere Lau. A superwood poderá ser utilizada para substituir estas peças, bem como parafusos, pregos e outros elementos de fixação metálicos.
Eventualmente, Lau prevê que um edifício inteiro possa ser construído com superwood, embora isso exija mais testes.
Tal como na experiência original de Hu, a madeira é reforçada através de um processo químico que altera a estrutura básica da celulose e é comprimida com muita força sem voltar a saltar. “Em teoria, podemos usar qualquer tipo de material de madeira”, sublinha Lau. “Na prática, testámos com 19 tipos diferentes de espécies de madeira, bem como com bambu, e funcionou em todos eles.”
A InventWood afirma que a superwood é até 20 vezes mais forte do que a madeira normal e até 10 vezes mais resistente a amolgadelas, porque a estrutura porosa natural da madeira foi colapsada e endurecida. Isto torna-a impermeável a fungos e insetos. Obtém também a classificação mais elevada nos testes normais de resistência ao fogo.
A InventWood afirma que os seus testes mostram que a superwood é até 20 vezes mais forte do que a madeira normal (Cortesia InventWood)
Atualmente, a superwood custa mais do que a madeira normal e tem também uma maior pegada de carbono no fabrico, mas Lau garante que, em comparação com o fabrico de aço, as emissões de carbono são 90% inferiores.
Acrescenta ainda que o objetivo “não é ser mais barato do que a madeira, mas sim ser competitivo com o aço”, quando o fabrico aumentar de escala.
Tendência da madeira
Há muito tempo que existem outros tipos de madeira artificial como materiais de construção, mas a InventWood afirma que se trata simplesmente de pedaços de madeira reorganizados que são mantidos juntos com adesivos, e não de madeira que foi alterada a nível molecular como a superwood.
A construção em madeira teve um ressurgimento nos últimos anos, e a madeira é atualmente utilizada para construir arranha-céus. A cidade de Milwaukee – que já possui a torre de madeira mais alta do mundo, a Ascent MKE, com 87 metros de altura – revelou planos para construir uma torre ainda mais alta, com 183 metros de altura.
Atualmente, o betão é, de longe, o material de construção mais utilizado na Terra e, apesar de a sua produção ter estabilizado nos últimos anos, a produção de betão gera 7% das emissões globais de carbono do mundo.
Philip Oldfield, professor de arquitetura e diretor da Escola de Ambiente Construído da Universidade de Nova Gales do Sul, na Austrália, que não está envolvido na InventWood, afirma que a madeira tem vantagens ambientais em relação a muitos outros materiais de construção, uma vez que os seus processos de produção são menos intensivos do que o aço e o betão e a madeira armazena CO2 na sua biomassa lenhosa através da fotossíntese. Os produtos de madeira podem ser considerados um sistema de armazenamento de carbono a longo prazo, e a construção com madeira poderá fazer com que as nossas cidades “fixem” as emissões de carbono nos edifícios durante longos períodos de tempo”, acrescenta.
No entanto, salienta que os produtos de madeira já existentes estão a competir com o aço e o betão. “O obstáculo a mais edifícios de madeira não é realmente a necessidade de mais resistência”, explica, “é o facto de a indústria da construção ser avessa ao risco e lenta a mudar”.
Para ver mais madeira nos edifícios, argumentou, precisamos de melhor educação, projectos-piloto e melhores quadros regulamentares: “Mas produtos de madeira mais resistentes como este superwood poderiam permitir aos arquitectos criar vãos maiores e acabamentos mais duradouros com madeira, o que seria certamente benéfico e poderia promover uma maior utilização da madeira”.