Hormigón y roca volcánica para reducir el calentamiento global

Roca volcánica en la mezcla de hormigón para reducir el calentamiento global

Facultad de Ciencias de la Información fabricada en hormigónEl hormigón es uno de los materiales de construcción más utilizados en el planeta y también uno de los mayores causantes de su calentamiento.

Al hormigón debemos construcciones como el Panteón de Roma, la Ópera de Sídney o la Facultad de Ciencias de la Información de Madrid, uno de los ejemplos punteros de la arquitectura brutalista.

Sin embargo, la producción del cemento utilizado en la mezcla de materiales que dan lugar al hormigón es responsable de hasta el 8 por ciento de las emisiones anuales del dióxido de carbono relacionado con la actividad humana y se espera que la demanda aumente en las próximas décadas debido a la construcción de nuevos edificios e infraestructuras.

El problema del CO 2 del hormigón comienza con la piedra caliza, una roca compuesta principalmente de carbonato de calcio. Para hacer cemento Portland, el ingrediente principal del hormigón moderno, la piedra caliza se extrae, se tritura y se cuece a alta temperatura con arcilla y pequeñas cantidades de otros materiales en hornos gigantes. Generar este calor generalmente implica la quema de carbón u otros combustibles fósiles, lo que representa más de un tercio de las emisiones de carbono asociadas con el hormigón.

El calor desencadena una reacción química que produce partículas grises del tamaño de una canica conocidos como clinker, que luego se muelen en el polvo fino que reconocemos como cemento. La reacción también libera carbono que, de otro modo, podría permanecer encerrado en la piedra caliza durante cientos de millones de años . Este paso contribuye con la mayor parte de las emisiones de CO 2 restantes de la producción de hormigón.

Por todo ello, un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford están trabajando en un prototipo de cemento que elimina la reacción química que produce emisiones de CO 2 al hacer clinker con una roca volcánica que contiene todos los elementos de construcción necesarios, pero ninguno derivado del carbono.

receta de hormigón con langosta

Antes de este nuevo intento de dar con una mezcla distinta para fabricar hormigón ha habido otros, y algunos muy sorprendentes. Así, investigadores y empresas han encontrado inspiración para nuevas recetas en los arrecifes de coral, las conchas de langosta y las mazas de camarón mantis en forma de martillo .

El nuevo trabajo propone eliminar por completo la piedra caliza y utilizar en su lugar una roca que podría extraerse en muchas regiones volcánicas de todo el mundo. “Podemos tomar esta roca, molerla y luego calentarla para producir clinker usando el mismo equipo e infraestructura que se usa actualmente para hacer clinker a partir de piedra caliza”, explica Tiziana Vanorio, profesora asociada de geofísica en la Universidad de Stanford.

El agua caliente mezclada con este clínker bajo en carbono no solo lo transforma en cemento, sino que también promueve el crecimiento de largas cadenas de moléculas entrelazadas que parecen fibras enredadas cuando se miran al microscopio.

Al igual que las barras de refuerzo que se utilizan comúnmente en las estructuras de hormigón modernas para evitar el agrietamiento, estas diminutas fibras minerales combaten la fragilidad del material.

Hormigón
Imagen de microscopio electrónico de barrido de la matriz cementosa de una roca de falla. El cemento se ve como una red de fibras entrelazadas cuando se obtienen imágenes a nanoescala. (Crédito de la imagen: Cortesía de Shalev Siman-Sov, Siman-Tov et al., 2013)

Existen estructuras similares en rocas cementadas naturalmente en ambientes hidrotermales, lugares donde el agua hirviendo circula justo debajo del suelo, y en puertos romanos de hormigón que han sobrevivido 2.000 años al efecto corrosivo del agua salada.

Fuente: Universidad de Stanford

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