Con el trabajo de un grupo de investigadores de la University of South Australia, se podrán instalar tuberías de hormigón que resistan los agentes corrosivos de las aguas residuales gracias a un nuevo aditivo a base de escorias del mismo proceso, impulsando la adopción de Economía Circular.
Para grandes obras de alcantarillado o tratamiento de aguas, el uso de grandes tuberías de hormigón es una norma. El material, dada su resistencia y durabilidad, entre otros atributos, es ideal para este tipo de proyectos en los que se debe manejar el recurso hídrico, ya sea para uso urbano o rural.
Esto no quita que las tuberías de hormigón estén exentas de problemas, especialmente aquellas que tienen varios años de servicio y comienzan a verse afectadas por la acción de cloruros o ácidos corrosivos producidos por bacterias presentes en las aguas. Estos, poco a poco generan fisuras en los elementos de hormigón que podrían, en casos muy eventuales, llevar a inconvenientes o la clausura de un sector.
Y si bien existen medidas para contrarrestar eso y extender la vida útil de estas tuberías, ya sea con el uso de aditivos especiales en la mezcla del hormigón que dará vida a estos elementos o, ya en funcionamiento, utilizar drones para revisar el estado de la tubería en lugares de difícil acceso. Con esto, también se presentan otras complicaciones.
Como una forma de solucionar estos inconvenientes, investigadores de la University of South Australia presentaron una alternativa: el desarrollo de un hormigón autorreparable en forma de microcápsulas llenas de escoria del tratamiento de las aguas.
Trabajando con escorias para un hormigón autorreparable
Un equipo liderado por Yan Zhuge, PhD en Ingeniería Civil de la Queensland University of Technology (QUT) y académico de Ingeniería Estructural en la University of South Australia, desarrolló este aditivo como una respuesta más eficiente que sólo en Australia, podría significar un ahorro significativo (millones de dólares) en mantención.
“La escoria de aguas residuales promete mitigar la corrosión microbiana en las tuberías de hormigón para el sistema de alcantarillado porque trabaja como un agente curativo que resiste la acción de ácidos corrosivos, ‘cicatrizando’ las fisuras”, explicó el Doctor Zhuge.
De esta forma, los investigadores desarrollaron las microcápsulas con una cáscara de pH sensible y un núcleo curativo que contiene escoria de alumbre, un subproducto de las plantas de tratamiento de aguas residuales, y polvo de hidróxido de calcio. La combinación mostró una alta resistencia a la corrosión inducida por bacterias.
Las ventajas del nuevo aditivo
¿Cómo se utilizaría este novedoso aditivo? El profesor Zhuge comentó las microcápsulas se incorporan dentro del hormigón durante la fase final de la mezcla para proteger a estos elementos de roturas. El funcionamiento del aditivo es simple: cuando el valor del pH cambia a medida que aumentan los niveles de ácido, las microcápsulas liberan los agentes curativos de su interior, protegiendo a la estructura de hormigón.
Sobre el porqué de esta solución, el Doctor Zhuge explicó que “mejorar el diseño de mezcla del hormigón es el método a preferir para el control de la corrosión provocada por agentes microbianos. Utilizar un hormigón autorreparable que puede sellar fisuras, sin la intervención de personas, es la mejor solución”.
“Esta tecnología -agregó- no sólo extenderá la vida útil de los elementos de hormigón, sino que, además, promoverá la economía circular ya que promueve el uso de escorias que normalmente, terminan en un botadero”, destacó el académico a cargo del proyecto y agregó que, en el caso de Australia, el país cuenta con cerca de 400 plantas de tratamiento de agua potable, se generan más de 2.000 toneladas de escoria de aguas residuales que van a parar a rellenos sanitarios, generando varios problemas medioambientales.
“Estamos confiados que este nuevo hormigón autorreparable basado en tecnología avanzada de compuestos resolverá, de una sola vez, tanto los problemas de corrosión en la red de tuberías como la eliminación de escorias del proceso de tratamiento de aguas”, destacó.
