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Nano@Construção | A nanotecnologia aplicada ao serviço da eficiência energética e das necessidades e oportunidades na construção sustentável

11.11.2011
  • Acções Colectivas , Pólos e Clusters

As nanotecnologias irão proporcionar um menor uso de matérias-primas e energia para a realização dos mesmos processos e produtos já conhecidos.

O projecto visa apoiar o sector da construção perante a conjuntura actual, fomentando soluções mais competitivas, colocando à disposição os últimos avanços tecnológicos e toda a informação que possa tornar mais competitivas as PME deste sector na área de eficiência e diversificação energética.

Prevê-se que as nanotecnologias irão proporcionar um menor uso de matérias-primas e energia para a realização dos mesmos processos e produtos já conhecidos.

Nano@Construção é um projecto resultante de uma parceria em co-promoção entre o CeNTI - Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes e o Centro Habitat - Plataforma para a Construção Sustentável, apoiado no âmbito das Acções Colectivas do COMPETE, envolvendo um investimento total de 173.673,60 € correspondendo a um incentivo FEDER de 121.571,52 €.

No sector da construção os avanços da nanociência e nanotecnologia seguem duas linhas principais.

• Por um lado, e aqui em menor escala, através da melhoria das propriedades e características dos materiais já existentes como o aço, concreto ou cimento.

• Em segundo lugar, com a investigação e obtenção de novos materiais que superem e substituam, com vantagens acrescidas, os materiais convencionais.

É nesta última direcção que avança a principal grande corrente da nanociência e da nanotecnologia que se propõe, num vasto campo de acção, levar a cabo a modificação e profundas melhorias para ruas, estradas, edifícios, praças, túneis e pontes dos nossos países.

Este projecto direccionado para o sector da construção pretende mobilizar capacidades e competências científicas e tecnológicas, com elevado conteúdo tecnológico e de inovação e com impacto significativo a nível sectorial, regional, cluster, pólo de competitividade e tecnologia ou da consolidação das cadeias de valor e introdução de novas competências em áreas estratégicas de conhecimento, visando uma efectiva transferência do conhecimento e valorização dos resultados de I&DT junto das empresas em que a parceria entre a Associação Plataforma para a Construção Sustentável, vocacionada para o sector em questão, e o CeNTITVC - Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes se considera de elevada importância.
Por outro lado, a parceria com a Plataforma para a Construção Sustentável facilitará o contacto com a maioria das PME do sector - através dos seus associados - com o objectivo de aproveitar as suas capacidades de mobilização, procurando-se assim que o impacto do projecto seja o maior e mais eficaz possível.

Nesta candidatura o CeNTITVC - Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes apresenta um projecto de investimento em actividades na área de intervenção da Energia, Ambiente e Responsabilidade Social, visando a melhoria dos factores de competitividade do sector da construção do nosso país no que se refere à sensibilização para a eficiência energética, redução de custos e preservação do meio ambiente.


Nanotecnologia & Nanociência

A nanotecnologia, interdisciplinar e de concepção unificadora, com o seu carácter fundamental de investigação e manipulação da matéria à escala molecular e atómica, vai penetrando e estendendo-se aos mais diversos âmbitos.

É considerada disruptiva, portadora de enormes potencialidades e capaz de produzir profundas transformações e mudanças nas nossas sociedades. Ainda representando um fenómeno emergente, com predomínio da nanociência sobre a chegada e consolidação de aplicações, muitos vêem nela um dos principais eixos de uma nova revolução industrial. Pode dizer-se que no sector da construção, a nanotecnologia arrancou mais tarde, de uma forma mais dispersa e com menor força investigadora que noutras áreas como a electrónica, a medicina, o sector aeroespacial, entre outros. No entanto, neste sector a nanociência começa a avançar e estão presentes produtos já comercializados.

É muito importante que a nanotecnologia se desenvolva com força no âmbito da construção, tanto pelo seu grande peso quantitativo como pela influência e efeito de arrasto modernizador que exercerá noutras áreas e empresas relacionadas.

As nanotecnologias e os nanomateriais abrem novas perspectivas funcionais para alguns materiais usados na construção, tanto na fileira "Casa" como na dos "Materiais de Construção" integrados no Cluster do Habitat.

Nos sectores industriais da esfera do Cluster Habitat, o desenvolvimento de nanotecnologias e de nanomateriais e o correspondente desenvolvimento de processos de fabrico com vista à sua integração em materiais permitirá desenvolver aplicações até agora inexistentes.
Alguns exemplos da introdução de nanomateriais em materiais e produtos do Habitat centram-se nas seguintes aplicações:

- Superfícies produtoras de energia eléctrica a partir da energia solar

- Materiais de construção

- Redução da temperatura de processamento do material e consequente economia de energia na produção;

- Auto-limpeza das superfícies através de efeitos foto-catalíticos para produtos da "casa"
Propriedades de eliminação de poluentes em tintas, cimento e outros;

- Propriedades anti-bactericidas nas superfícies de produtos de revestimentos;

- Propriedades de anti-aderência nas superfícies para produtos da "construção" e da "casa".

A introdução de novos produtos no mercado com maior valor acrescentado permitirá o reposicionamento da indústria nacional no segmento do Habitat, quer se trate do mercado nacional ou da exportação. E estes são alguns casos relevantes que foram identificados em alguns dos micro-clusters que compõem o Cluster Habitat.

A título de exemplo, os produtos de isolamento já existentes no mercado (nacional e internacional) têm características muito diversificadas dependendo do tipo de material usado, da espessura final das estruturas e da forma ou local de aplicação. Frequentemente, destinam-se a aplicação no interior das paredes, sob várias camadas de outros materiais e estruturas, o que os torna mais interessantes para construção nova. Pelo contrário, em trabalhos de reabilitação de edifícios, a facilidade de aplicação assume uma importância crucial, uma vez que tem implicações directas em termos da decisão de realização dos mesmos bem como dos seus custos.

Neste sentido, e por um lado, é necessário dar a conhecer, por exemplo estruturas isolantes (térmica e acusticamente) de aplicação directa na superfície das paredes, no interior dos edifícios, e cuja espessura seja suficientemente baixa para permitir fácil manuseamento (transporte, corte, dobragem, etc.). Por outro lado, é necessário conhecer com mais exactidão as necessidades dos utilizadores e que, porventura, necessitarão de produtos integrados que, numa só solução tecnológica, darão resposta, por exemplo, às necessidades de isolamento identificadas e apresentarão funcionalidades diversas, tais como elevada permeabilidade ao vapor de água, resistência ao fogo, facilidade de manutenção e limpeza e dessa

As nanotecnologias e os nanomateriais abrem novas perspectivas funcionais para alguns materiais usados na construção. Nos sectores industriais da esfera do Cluster Habitat, o desenvolvimento de nanotecnologias e de nanomateriais e o correspondente desenvolvimento de processos de fabrico com vista à sua integração em materiais permitirá desenvolver aplicações até agora inexistentes.

Alguns exemplos da introdução de nanomateriais em materiais e produtos do Habitat centram-se nas seguintes aplicações:

- Superfícies produtoras de energia eléctrica a partir da energia solar

- Materiais de construção

- Redução da temperatura de processamento do material e consequente economia de energia na produção;

- Auto-limpeza das superfícies através de efeitos foto-catalíticos para produtos da "casa";

- Propriedades de eliminação de poluentes em tintas, cimento e outros;

- Propriedades anti-bactericidas nas superfícies de produtos de revestimentos;

- Propriedades de anti-aderência nas superfícies para produtos da "construção" e da "casa".

A introdução de novos produtos no mercado com maior valor acrescentado permitirá o reposicionamento da indústria nacional no segmento do Habitat, quer se trate do mercado nacional ou da exportação. E estes são alguns casos relevantes que foram identificados em alguns dos micro-clusters que compõem o cluster Habitat.

Os produtos de isolamento já existentes no mercado (nacional e internacional) têm características muito diversificadas dependendo do tipo de material usado, da espessura final das estruturas e da forma ou local de aplicação. Frequentemente, destinam-se a aplicação no interior das paredes, sob várias camadas de outros materiais e estruturas, o que os torna mais interessantes para construção nova. Pelo contrário, em trabalhos de reabilitação de edifícios, a facilidade de aplicação assume uma importância crucial, uma vez que tem implicações directas em termos da decisão de realização dos mesmos bem como dos seus custos.

Neste sentido, e por um lado, é necessário dar a conhecer, por exemplo estruturas isolantes (térmica e acusticamente) de aplicação directa na superfície das paredes, no interior dos edifícios, e cuja espessura seja suficientemente baixa para permitir fácil manuseamento (transporte, corte, dobragem, etc.). Por outro lado, é necessário conhecer com mais exactidão as necessidades dos utilizadores e que, porventura, necessitarão de produtos integrados que, numa só solução tecnológica, darão resposta, por exemplo, às necessidades de isolamento identificadas e apresentarão funcionalidades diversas, tais como elevada permeabilidade ao vapor de água, resistência ao fogo, facilidade de manutenção e limpeza.


Resultados e impacto

Os resultados que se esperam obter com o projecto, tanto durante a sua implementação como a posteriori, serão os seguintes:

  • Aumentar e facilitar a assimilação das inovações tecnológicas por parte das PME.
    Partindo do axioma de que todas as PME devem inovar em algum momento, tentaremos apresentar a inovação como algo mais do que o gasto em I+D. A inovação é um esforço sistemático que precisa de processos e ferramentas adequadas para o seu desenvolvimento e que é onde o projecto nano@construção (A nanotecnologia aplicada ao serviço da eficiência energética e das necessidades e oportunidades na construção sustentável) pretende incidir.
  • Integrar as tecnologias de informação e colocá-las ao serviço da aplicação das nanotecnologias na construção tratando-se de assimilar as mudanças aceleradas que se verificam na sociedade e que portanto influenciam o desenvolvimento económico.
    Com a adopção destas soluções consegue-se aumentar a produtividade a curto e longo prazo e obter-se-ão vantagens competitivas para o negócio.
  • Criação de redes de transferência de conhecimento.
    Nas últimas décadas, o conhecimento transformou-se no motor principal da mudança das sociedades e economias. Assim, surgem novas configurações nas quais não só participam científicos e académicos, mas também aqueles que mediante a aplicação procuram soluções para problemas específicos. Ainda, a internacionalização da ciência, potenciada pela aplicação a grande escala das tecnologias da comunicação e da informação, constituem um quadro geral no qual nasceram e no qual se deverão desenvolver as redes de conhecimento. As redes de conhecimento são as configurações onde se conjugam muitas das características mencionadas: nelas, actores de diversas procedências relacionam-se com a finalidade de abordar problemas concretos e propor soluções, pondo em jogo as suas capacidades e procurando por este meio complementá-las.
  • Redução da incerteza e o risco da comercialização e da inovação de produtos desajustados às necessidades do mercado.
    Para os objectivos do projecto é de extrema importância ter acesso a informação sobre o mercado, seus problemas e necessidades, mensurabilizadas por ordem de prioridades, dando desta forma origem á Inovação Sistemática no Valor, que seguramente dará origem a produtos inovadores de sucesso, no contexto de materiais para a eficiência energética.
  • Criação de uma tabela de múltipla entrada que estabelece a ordem de prioridades de problemas e necessidades a resolver para cada segmento de mercado.
    Avaliação comparativa de necessidades.
  • Identificação de necessidades de mercado pertinentes de elevado valor.
    Darão origem aos produtos inovadores correspondentes (fuzzy-front-end innovation).
  • Aumento em 30% do número de ideias de valor acrescentado.
    Darão origem a novos produtos/serviços de sucesso.
  • Melhoria da inovação no valor de produtos de sucesso no mercado.
  • Ajudar a propiciar uma mudança nos tecidos produtivos; dita influência que deve ser canalizada a partir das realidades económicas existentes.
    Deverá levar-nos a aplicar os diversos instrumentos conducentes ao aumento do investimento em I+D+i que servirão para aumentar a competitividade das nossas empresas. Trata-se basicamente de agir no sentido de criar um tecido produtivo próprio.