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Las ciudades del futuro podrían construirse con este cemento hecho con algas
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INGENIERÍA SOSTENIBLE

Las ciudades del futuro podrían construirse con este cemento hecho con algas

El cemento ocupa el tercer lugar entre las 10 principales fuentes de contaminación industrial. Se liberan alrededor de dos gigatoneladas (2.000.000.000.000 Kg) de CO₂ a nuestro medio ambiente debido su producción y uso

Foto: La producción de cemento a partir de piedra caliza biogénica no solo es neutra en carbono, sino también negativa en carbono. (Pexels)
La producción de cemento a partir de piedra caliza biogénica no solo es neutra en carbono, sino también negativa en carbono. (Pexels)

El sector de la edificación y la construcción es responsable de una gran proporción de las emisiones globales de carbono. Muchas de esas emisiones provienen de la producción de cemento, que es el segundo material más consumido en el planeta después del agua. Debemos reducir nuestra dependencia del cemento si queremos luchar por un medio ambiente más limpio. Arrojar tantos millones de kilos de CO₂ a la atmósfera (y otros gases de efecto invernadero) por el uso y producción de cemento no es cualquier cosa. Además, la calidad del aire del área donde se produce el cemento también se ve seriamente comprometida, ya que la quema de piedra caliza libera varios contaminantes y gases tóxicos en el aire.

"Tenemos una de las mejores soluciones, si no la mejor, para que la industria del cemento y el hormigón aborde su problema de carbono"

Parece claro que no podemos dejar a un lado el que es el material de construcción más utilizado del mundo. Es barato, es conocido y es confiable para la construcción. Es el preferido por esta industria y es complicado imaginarse las actividades de edificación sin el cemento, y los motivos son comprensibles. Pero ¿cómo poner solución a esta necesidad de nuestra sociedad moderna?

Añadiendo organismos vivos a la mezcla

Un equipo de investigadores de la Universidad de Colorado Boulder, en asociación con sus colegas científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) y la Universidad de Carolina del Norte en Wilmington (UNCW), afirma que podemos detener por completo esta emisión de carbono si reemplazamos el cemento tradicional con un nuevo cemento de su invención: se trata de un material biogénico a base de microalgas (una sustancia hecha con organismos vivos) que funciona exactamente igual que el cemento tradicional.

El cemento Portland, que se atribuye a un constructor inglés llamado Joseph Aspdin, podría ser sustituido por la producción de este material a partir de piedra caliza cultivada biológicamente. Este nuevo componente puede reducir drásticamente la contaminación ambiental causada por las actividades de construcción en todo el mundo. El método no solo es neutro en carbono, sino que también puede demostrar que el carbono es negativo porque el material es capaz de separar el carbono y depositarlo en el hormigón.

placeholder Los investigadores creen que su revolucionario material tiene el potencial para reemplazar el cemento y salvar al planeta de todo el daño ambiental que causa. (Pexels)
Los investigadores creen que su revolucionario material tiene el potencial para reemplazar el cemento y salvar al planeta de todo el daño ambiental que causa. (Pexels)

Los bloques de cemento cumplen con los estándares de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM), aun siendo fabricados con un material orgánico similar al cemento cultivado en biorreactores que se reproduce de manera similar al coral. Es bajo en carbono con propiedades mecánicas, físicas y térmicas comparables al concreto a base de cemento Portland.

En busca de la sostenibilidad

El componente principal son las microalgas o flores de algas, que se llaman cocolitóforos. Los cocolitóforos son microorganismos unicelulares. Se trata de diminutos organismos que están cubiertos por placas microscópicas hechas de carbonato de calcio, el mineral que forma las conchas y esqueletos de muchos organismos marinos.

Los investigadores reflexionaron al mirar los depósitos de CaCO3, que tal vez la piedra caliza también se podía cultivar de forma natural en lugar de extraerla de las canteras. “Si la naturaleza puede cultivar piedra caliza, ¿por qué nosotros no?”, se preguntaron los expertos. Los cocolitóforos son capaces de dar lugar a caliza biogénica mediante la creación de depósitos de carbonato de calcio durante la fotosíntesis. Los investigadores notaron que, a diferencia de la piedra caliza natural que tarda millones de años en formarse bajo tierra, la versión biogénica de los cocolitóforos podría producirse en tiempo real. La materia prima requerida para la formación de piedra caliza biogénica en el agua de mar incluía solo dióxido de carbono disuelto y luz solar.

Foto:  Wu Shifan (izquierda) y Chu Jian (derecha), con muestras del biocemento. (Universidad Tecnológica de Nanyang)

Al igual que la piedra caliza normal, este sustituto aún necesita calentarse y, por lo tanto, libera carbono a la atmósfera. Pero tiene un coste mínimo en el medio ambiente, dado que no necesita ser excavado, y el proceso de cultivo elimina al menos tanto carbono de la atmósfera como el que se produce al hacer cemento.

Más ventajas

Otra de las ventajas de este componente vivo es que las microalgas pueden sobrevivir tanto en cuerpos de agua salada como dulce, por lo que se podría cultivar piedra caliza en casi cualquier parte del mundo.

El material se está sometiendo a pruebas en la ciudad de Boulder, en Colorado, y pasará por los protocolos de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales en algún momento de este 2022. Actualmente, se desconoce si este sistema es rentable en comparación con la producción de cemento tradicional, pero los investigadores van a centrarse en hacer que el proceso sea más eficiente al optimizar la selección de estrés y el proceso de crecimiento, algo que harán gracias a la subvención de más de tres millones de euros que el equipo recibió recientemente del Departamento de Energía de Estados Unidos.

El sector de la edificación y la construcción es responsable de una gran proporción de las emisiones globales de carbono. Muchas de esas emisiones provienen de la producción de cemento, que es el segundo material más consumido en el planeta después del agua. Debemos reducir nuestra dependencia del cemento si queremos luchar por un medio ambiente más limpio. Arrojar tantos millones de kilos de CO₂ a la atmósfera (y otros gases de efecto invernadero) por el uso y producción de cemento no es cualquier cosa. Además, la calidad del aire del área donde se produce el cemento también se ve seriamente comprometida, ya que la quema de piedra caliza libera varios contaminantes y gases tóxicos en el aire.

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