Startup do MIT: Plástico Vira Materiais de Construção Resilientes Graças à IA

A Atlas Building Composites, uma empresa que surgiu do renomado Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), está revolucionando a indústria da construção ao transformar resíduos plásticos em materiais de construção duráveis e resilientes. Utilizando uma plataforma de fabricação robótica impulsionada por inteligência artificial, a iniciativa aborda simultaneamente dois desafios globais urgentes: a escassez de moradias e a crescente poluição por plásticos, impactando diretamente o futuro da habitação e da sustentabilidade.

O empreendimento nasceu do MIT HAUS, uma pesquisa do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT focada em “Arquitetura Residencial para Sustentabilidade Universal”. Conforme detalhado pelo MIT News AI, a Atlas Building Composites emprega uma tecnologia de reciclagem de plástico sem água e manufatura aditiva de compósitos em larga escala para produzir componentes estruturais. Entre os itens fabricados estão fundações de casas, decks e treliças para paredes, pisos e telhados. A.J. Perez, '13, MNG '14, PhD '23, presidente e cofundador da Atlas, além de cientista pesquisador do MIT, enfatiza a dualidade da missão da empresa.

"Nossa missão é converter a poluição de resíduos plásticos em compósitos duráveis para construir 1 bilhão de casas. Não podemos divorciar essas coisas uma da outra. Não estamos aqui apenas para construir casas, e não estamos aqui apenas para reciclar plástico. A forma convencional de construir casas envolve cortar árvores, mineração, refino e um monte de outras atividades sujas. Queremos evitar tudo isso e abordar todo o plástico destinado aos nossos oceanos e aterros. Estamos transformando garrafas em edifícios."

A tecnologia da Atlas já está em uso, suportando celeiros, galpões, decks e docas. Recentemente, a empresa forneceu ao Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA treliças compostas recicladas, de fabricação americana, para a construção de uma ponte de 12 metros em uma área úmida de Massachusetts. A.J. Perez e o cofundador da Atlas, Matt Pouliot, ex-senador do Maine, planejam implantar milhares de seus sistemas de produção robóticos baseados em IA em todo o mundo. Um fator crucial para essa escalabilidade é a capacidade da empresa de reciclar plástico de baixa qualidade em componentes de construção sem o uso de água.

A.J. Perez destaca a importância da reciclagem sem água. "Isso é fundamental para democratizar a reciclagem. Agora, todos os países do mundo, independentemente do acesso à água, poderão fazer algo com seu plástico. Nos esforçamos para estudar essas questões no mundo real, não apenas em um laboratório. Quando você fala com funcionários do governo sobre a criação de uma nova instalação de reciclagem, eles precisam envolver a agência de água local, há licenciamento, etc. Muito desse trabalho desaparece com o processo de reciclagem sem água."

Desde que obteve seu doutorado no MIT, Perez tem se dedicado ao desenvolvimento de técnicas avançadas de fabricação para residências e novas abordagens para a reciclagem de plástico. Em 2019, ele iniciou o MIT HAUS com David Hardt, professor da Cátedra Ralph E. e Eloise F. Cross de Manufatura do MIT. A missão inicial era possibilitar a produção de 1 bilhão de casas em um período de 30 anos. No entanto, os fundadores perceberam o quanto os materiais necessários para essas casas sobrecarregariam as cadeias de suprimentos globais. Segundo Perez, a construção convencional dessas moradias exigiria a duplicação da capacidade de produção global de materiais como o concreto e uma aceleração drástica do desmatamento global.

"Foi aí que a lâmpada acendeu. Há esse outro problema que a humanidade tem, que são 8 gigatoneladas de plástico que foram produzidas e estão poluindo nossos oceanos, rios e cidades. Decidimos juntar dois problemas realmente grandes e difíceis."

O processo começa com o plástico de uso único, como garrafas de água, sendo triturado e alimentado no sistema Atlas. Lá, ele é derretido e fundido com fibra de vidro fabricada nos EUA para torná-lo mais resistente que a madeira. Em seguida, uma impressora 3D em larga escala cria as peças. Pesquisas no MIT, como reportado pelo MIT News AI, demonstraram que treliças compostas grandes podem ser impressas em menos de 13 minutos e suportar mais de 1.800 kg (4.000 libras), excedendo os principais padrões de construção. Perez afirma que, no MIT, a produção alcançava de 27 a 36 kg (60 a 80 libras) de peças por hora, e os sistemas das fábricas Atlas operam na faixa de 68 a 90 kg (150 a 200 libras) por hora.

Os fundadores da Atlas veem a empresa como uma fornecedora de tecnologia que permite a criação de "fábricas de casas" próximas aos locais onde as moradias precisam ser construídas. Atualmente, cada célula de fábrica da Atlas é capaz de produzir os componentes estruturais para uma pequena casa por dia. Essa abordagem de produção localizada também traz benefícios econômicos e ambientais.

Matt Pouliot explica que a durabilidade do plástico é uma vantagem ambiental significativa. "Se você introduz um material no mundo da construção e ele cumpre seu trabalho, será usado por muito tempo e não precisará ser reciclado novamente por muito tempo. Isso é importante porque quando você recicla algo repetidamente, ele se degrada. Este é um dos casos de uso mais sustentáveis para produtos petroquímicos reciclados."

O que muda na prática

• Redução da Poluição Plástica: Bilhões de toneladas de plástico que hoje poluem oceanos e aterros poderiam ser transformados em infraestrutura útil, diminuindo o impacto ambiental.
• Construção Mais Sustentável: A dependência de métodos de construção convencionais, que envolvem desmatamento, mineração e processos poluentes, seria significativamente reduzida.
• Moradias e Infraestrutura Duráveis: Os materiais compostos reciclados são mais resistentes que a madeira e duram mais, especialmente em contato com o solo ou água, resultando em construções mais longevas e seguras.
• Democratização da Reciclagem: O processo de reciclagem sem água permite que países com acesso limitado a recursos hídricos possam transformar seus resíduos plásticos em materiais de construção, tornando a reciclagem mais acessível globalmente.
• Criação de Empregos Locais: A visão da Atlas de fábricas locais para a produção de materiais estimula as economias regionais, gerando empregos em reciclagem, fabricação e construção.
• Cadeias de Suprimentos Otimizadas: A produção local de materiais diminui a necessidade de transporte de longa distância, reduzindo custos e a pegada de carbono associada à logística.

A ponte da Atlas com o Corpo de Engenheiros do Exército foi instalada em menos de um dia, demonstrando a eficiência da solução. Os fundadores estão em negociações com parceiros de franquia internacionais para expandir a "Atlas Factory Stack" pelo globo. A.J. Perez acredita que, para cumprir a missão da empresa, o sucesso virá da colaboração global, onde cada país poderá aproveitar as "Atlas Factory Stacks" para criar empregos locais e impulsionar suas economias com materiais produzidos de forma sustentável.