O que os arquitetos sabem sobre a formação de placa e pátina no cobre, edifícios e seu impacto nas águas residuais da chuva e no meio ambiente? O arquiteto Chris Hodson, correspondente do www.copperconcept.org, pede respostas diretas a um especialista líder.
Por 15 anos, o Professor Ingre Odnywall Wallinder (IOW) esteve envolvido no campo interdisciplinar em grande escala e pesquisa de laboratório sobre corrosão e remoção de metal de telhados e fachadas de cobre conduzida pela Faculdade de Superfície e Corrosão do Royal Institute of Technology, Estocolmo.
Chris Hodson (CH): O que acontece quando o cobre fica marrom e depois verde em contato com a atmosfera?
Inegra Onewall Wallinder (IOW): Todos, exceto os metais mais preciosos, como ouro e platina, oxidam e corroem em graus variáveis quando ao ar livre. Podemos ver isso na forma de ferrugem no aço e depósitos brancos no aço galvanizado. No entanto, a oxidação de metais ou ligas como titânio e aço inoxidável não é visível a olho nu. Quando exposto ao ar atmosférico, o cobre forma óxido de cobre (cuprita), que gradualmente adquire uma cor preta acastanhada mais escura. Em seguida, vários sulfatos e cloretos de cobre básicos pintam a superfície de verde. A fórmula da pátina depende das condições atmosféricas, em particular a concentração de dióxido de enxofre e cloreto de sódio são decisivas. No ambiente marinho, a formação de cloretos de cobre básicos confere às superfícies uma cor mais azulada. Apesar dessas superfícies verdes / azuis, a camada interna permanece cuprita predominantemente marrom-escura. Na ausência de contaminação no ar e fora da costa, a placa pode reter sua cor marrom.
CH: Como a placa afeta a corrosão da superfície do cobre?
IOW: O revestimento adere firmemente à superfície e atua como uma barreira eficaz, reduzindo significativamente a corrosão da camada de cobre subjacente. Se a placa se formou há mais de 100 anos, o metal abaixo ainda não se oxida. Mas esta regra não se aplica no caso de produtos facilmente corrosivos, como sais de cobre, se houver.
CH: Por que a placa não se dissolve rapidamente e sai da superfície como sais solúveis em água?
IOW: Em primeiro lugar, os compostos básicos de cobre formados no depósito de cobre têm uma composição química muito diferente dos sais de cobre solúveis em água. Em segundo lugar, os compostos básicos fazem parte da placa, consistindo principalmente de cuprite. Em terceiro lugar, a presença de uma camada de filme fino, combinada com períodos secos e úmidos repetidos que influenciam os fatores das condições atmosféricas, permite que o cobre parcialmente dissolvido liberado da composição da placa se assente parcialmente durante os ciclos de secagem. Essas condições diferem significativamente das condições de laboratório de imersão em massa, quando não há períodos de secagem e o cobre dissolvido tem capacidade de reassentamento limitada.
CH: Então, a água da chuva lava algum material da superfície de cobre?
IOW: Alguns dos materiais são removidos da superfície de todos os metais. Mas somente através da reação da água da chuva com as superfícies é que uma certa quantidade de cobre liberado pode se dissolver. Isso, em princípio, depende das características da chuva (intensidade, quantidade de água, duração, acidez) e das direções do vento predominantes, juntamente com fatores como a geometria do edifício, sua orientação, declive e sombreamento. Assim, a quantidade de materiais liberados na água é uma proporção muito pequena de placa, e a maioria dos produtos isolados são pouco solúveis em água.
CH: O que acontece com o cobre lavado do prédio?
IOW: Foi confirmado que vários materiais nas proximidades de um edifício - incluindo solo, concreto e calcário - absorvem efetivamente o cobre liberado. A interação com essas superfícies também reduz significativamente a bioacumulação de cobre. Assim, o cobre liberado ficará retido pela superfície já no sistema de drenagem: a eficácia dos tubos de concreto e ferro fundido foi comprovada. Na verdade, mais de 98% do cobre total liberado em águas residuais em superfícies de concreto está dentro de 20 m de interação. Alguns países já adotaram tecnologias de drenagem sustentáveis, incluindo roupas de estrada absorventes, ralos ou valas, poços invertidos ou tanques de sedimentação e terras de drenagem - em vez de canalizar o escoamento para córregos e rios. Aqui, os estudos mostraram uma alta porcentagem de retenção de cobre nos estágios iniciais ao usar essas tecnologias. Resumindo, podemos dizer que no processo de ligação da matéria orgânica, absorvendo partículas e sedimentos, o cobre separado permanece no estado mineral como parte da piscina natural do cobre na terra, dando continuidade ao ciclo natural de liberação / mineralização.
CH: Existem situações em que os arquitetos precisam prestar muita atenção à drenagem de um edifício de cobre?
IOW: Bem, se você projetou um grande telhado de cobre que flui diretamente para um lago com organismos aquáticos sensíveis, sem qualquer reação anterior com matéria orgânica ou várias superfícies, você deve procurar aconselhamento. Muita ajuda e aconselhamento podem ser obtidos no European Copper Institute, incluindo ferramentas de avaliação de projetos.
CH: Por que alguns países ainda se preocupam com o cobre nas águas residuais?
IOW: A maioria dos estudos ecotoxicológicos é realizada em sais prontamente solúveis em água para avaliar os efeitos adversos em organismos aquáticos, incluindo metais em sua forma iônica. Eles têm pouco a ver com a situação real de um edifício revestido de cobre exposto ao clima, como discutimos anteriormente. As condições atuais do sistema de drenagem, a arquitetura paisagística acidentada e o ambiente da construção também são muito diferentes das condições dos testes ecotoxicológicos com sais de cobre, onde todo o cobre está em uma forma química que pode ser biologicamente assimilado. Portanto, normas e legislações errôneas devem agora ser corrigidas levando em consideração a situação ambiental real, especialmente levando em consideração o impacto sobre a natureza do cobre.
Publicado na edição "Copper Architectural Forum" nº 31 de 2011. e em www.copperconcept.org
Por Chris Hodson
