Académicos japoneses desarrollan un hormigón ecológico en base a reciclaje y CO2 capturado

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Según la investigación de los profesores Ippei Murayama y Takafumi Noguchi, es posible producir un hormigón de baja resistencia con residuos sólidos de demolición -por ejemplo, pasta de cemento endurecida- y CO2 proveniente de tomas de aire industriales, reduciendo así el impacto de la producción del material en el ambiente.

La idea de generar tecnologías que mitiguen la huella de CO2 asociada a la producción de hormigón sigue cobrando cada vez más fuerza. Por ejemplo, investigaciones recientes han logrado hormigones que además de repararse a sí mismos, también absorben carbono del ambiente, mientras que otras innovaciones apuntan a la captura de CO2 desde el sector industrial y agregarlo a la mezcla del material.

No obstante, estos desarrollos apuntan a la producción de nuevo material, sin abordar, por ejemplo, el residuo sólido de demoliciones, que mayoritariamente es hormigón ya endurecido y que generalmente, va a parar a rellenos autorizados.

Una forma de reciclar este hormigón es utilizándolo como agregado para nuevos hormigones, algo probado en varios países del mundo. De hecho, gracias a la actualización de la norma chilena NCh163 de áridos y morteros, esto también podrá realizarse en nuestro país.

Sin embargo, un par de académicos de la Universidad de Tokio van más allá y consideran la creación de un nuevo tipo de hormigón cuya base está en, precisamente, material reciclado y un nuevo ingrediente: CO2 que se captura tanto desde el aire como de los gases emanados por el sector industrial. Los primeros ensayos de este nuevo tipo de hormigón, dijeron en un comunicado de prensa los responsables del proyecto, mostraron resultados alentadores.

Una nueva “receta” para un hormigón “ecológico”

Según los responsables de este proyecto, Ippei Murayama y Takafumi Noguchi (ambos académicos de la Universidad de Tokio, la idea de fabricar este material se inspiró en la forma que tienen algunos organismos acuáticos para endurecerse y, finalmente, convertirse en fósiles.

El profesor Murayama, entonces, se preguntó si ese mismo proceso que forma depósitos de carbonato de calcio endurecido en un organismo muerto, puede replicarse para fabricar hormigón. Esto, porque el calcio es esencial para la reacción entre el cemento y el agua que forman el material.

Foto: Residuos de demolición (hormigón) en un relleno (imagen referencial)

“Nuestro concepto es adquirir el calcio del hormigón que va a parar a rellenos”, comentó el académico. “Combinamos este material con el dióxido de carbono de los extractores industriales o incluso, el que está presente en el aire. Y eso lo hacemos a temperaturas mucho más bajas que las que utilizan para extraer el calcio desde las calizas”.

En efecto, el procedimiento puede realizarse a 70 grados Celsius (70°C), número muy alejado de los más de 1.000°C que se necesitan para calcinar adecuadamente las calizas y producir Clinker, elemento esencial para el cemento.

Primeros ensayos del nuevo material

Para probar esta nueva metodología y testear el comportamiento de este nuevo tipo hormigón, los académicos nipones prepararon probetas con dos materiales que se pueden encontrar en los rellenos: una con pasta de cemento endurecida (HCP, en sus siglas en inglés) y otra, con arena de sílice.

Foto: Dos muestras del nuevo hormigón desarrollado por los académicos de la Universidad de Tokio. A la izquierda, el que posee pasta endurecida de cemento (HCP) y el otro, con árido de sílice. Ambos son materiales que pueden hallarse en demoliciones. Crédito: Gentileza Universidad de Tokio.

Los primeros resultados arrojaron que la resistencia a la compresión promedio de las probetas fue de 8,6 MPa, lejos de los 20 a 40 MPa que presenta el hormigón fabricado con cemento tradicional. Y si bien es claramente una resistencia menor, según los académicos japonenses aún puede utilizarse este nuevo hormigón para construcciones menores o continuar mejorándolo para futuros trabajos. Esto, porque el carbonato de calcio posee la estabilidad necesaria para hacer un buen material de construcción a futuro. Asimismo, destacaron que permitiría reciclar gran cantidad de residuos sólidos de demolición que van a parar a rellenos.

“Es emocionante hacer progresos en esta área, pero aún tenemos desafíos que debemos resolver”, comentó Takafumi Noguchi. “Además de incrementar la resistencia y el tamaño de este nuevo hormigón, sería mucho mejor si pudiésemos disminuir la cantidad de energía necesaria para producirlo. Esperamos que este desarrollo sea una de las soluciones para el Cambio Climático”.

Pueden revisar el paper original de la investigación con este nuevo hormigón, AQUÍ

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