¿Qué cocina no tiene en sus estanterías bicarbonato de sodio? Utilizado para preparaciones varias, este elemento sería clave para incrementar las capacidades naturales de absorción de CO2 que posee el hormigón en fases previas al curado, produciendo así un material con menor impacto al medio ambiente.
La industria del cemento y del hormigón trabaja fuertemente en estrategias que permitan disminuir su huella de carbono ya que, si bien el sector emite entre un 5% y un 8% del CO2 a nivel global, también es cierto que se trata del elemento más consumido por el ser humano después del agua y que las proyecciones apuntan a que éste crecerá, conforme se necesite más y mejor infraestructura para hacer frente a las consecuencias de la crisis climática.
Una de estas estrategias dice relación con el secuestro o almacenamiento del CO2, proceso que se produce naturalmente en el hormigón cuando, al mezclar el cemento con los áridos y agua, se genera un ambiente alcalino ideal para que se produzca este fenómeno químico, denominado carbonatación.
La ejecución de eso, sin embargo, involucra el uso de tecnología que debe adoptarse a nivel de planta hormigonera para así, inyectar el CO2 en la fase de producción del material. Si bien estas actualizaciones se están realizando, su eficiencia en cuanto a costo aún debe estudiarse ya que existen pocos actores a escala mundial que puedan abarcar a las distintas plantas hormigoneras y cementeras, con la velocidad que la industria requiere.
Ante esto, un grupo de investigadores del Massachusetts Institute of Technology, MIT, descubrió nuevos aditivos que, sin incurrir en mayores cosos, podrían mejorar las propiedades del hormigón como sumidero de CO2.
Hormigón como sumidero de CO2 y el efecto del bicarbonato de sodio
Pese a que se trata de un atributo natural del hormigón, en especial del material ya endurecido, ocurre que la carbonatación o secuestro de CO2, puede debilitar al material y disminuir el ambiente alcalino de su interior, corroyendo a su armadura y, finalmente, impactando de forma negativa en su desempeño. La carbonatación natural del hormigón, que es de lenta acción y puede ocurrir por décadas, se reconoce como un fenómeno no deseado que acelera el deterioro del material.
“El problema con estas reacciones posteriores al curado -comentó Admir Masic, académico del MIT y parte del grupo de investigadores- es que se altera la estructura y la química de la matriz cementicia, que es muy efectiva para prevenir la corrosión del acero, lo que lleva a su degradación”.
La investigación de los académicos del MIT descubrió que el secuestro del dióxido de carbono debe darse en la formación temprana de carbonatos durante la mezcla y vertido del hormigón, antes que el material fragüe, lo que podría eliminar los efectos perjudiciales de la absorción del CO2 luego del curado del hormigón.
La clave en este nuevo proceso es la adición de un producto que se encuentra en todas las casas: bicarbonato de sodio. Resultados en laboratorio mostraron que hasta un 15% del total del CO2 asociado a la producción del cemento puede mineralizarse durante las etapas tempranas, lo suficiente para, potencialmente, tener un impacto significativo en la huella global del material.
¿Un nuevo camino para hormigones más verdes?
Para los investigadores, este hallazgo es decidor. “Es muy interesante, ya que nuestra investigación avanza en el concepto de un hormigón multifuncional al incorporar los beneficios agregados de la mineralización del CO2 durante la producción y vertido del material”, dijo el profesor Masic.
Un efecto que apareció en la investigación es que el hormigón resultante se endurece más rápido gracias a una fase compuesta no descrita anteriormente, sin afectar su rendimiento mecánico. Este proceso permitiría a la industria ser más productiva, ya que los encofrados podrían retirarse antes, disminuyendo el tiempo requerido para completar un puente o una edificación.
El compuesto, mezcla de carbonato de calcio e hidrato de calcio y silicio, “es un material completamente nuevo”, dijo el académico. “Además, gracias a su formación, doblar el desempeño mecánico del hormigón en sus etapas tempranas”. Sin embargo, puntualizó que esta aún es una investigación en curso. “Si bien aún no está claro cómo las formaciones de estas nuevas fases impactarán el desempeño a largo plazo del hormigón, estos nuevos hallazgos sugieren un futuro optimista para el desarrollo de materiales de construcción carbono neutrales”.
Y si bien la idea de la carbonatación del hormigón durante sus primeras edades no es nueva, los hallazgos realizados por el equipo destacan la capacidad del hormigón para secuestrar carbono antes del curado, cualidad subestimada. “Nuestro nuevo descubrimiento podría mezclarse con otras innovaciones recientes en el desarrollo de hormigones de baja huella de carbono para brindar materiales de construcción más verdes e incluso, carbono-negativos, transformando al hormigón en parte de la solución para la crisis climática”, destacó Admir Masic.
