El sector de la construcción es una fuente importante de emisiones de dióxido de carbono (CO2) en todo el mundo, hasta el punto de que, según calcula la Agencia Internacional de la Energía, el 8% de todas las emisiones globales de este gas están relacionadas con la industria del cemento. Por ello, el desarrollo de nuevos materiales y procesos de construcción sostenibles es uno de los grandes retos medioambientales del futuro.
Precisamente, un trabajo de investigación de la Universidad de Córdoba ha conseguido dosificar un hormigón a través de un nuevo procedimiento que elimina dióxido de carbono de la atmósfera y que podría usarse para la fabricación de adoquines, bordillos, bovedillas y otros tipos de mobiliario urbano sin armadura de acero. El estudio, desarrollado de forma conjunta en la Escuela Politécnica Superior de Belmez por los grupos de 'Ingeniería de la Construcción' (TEP-227) y 'Materiales y Aplicaciones' (FQM-391) de la Universidad de Córdoba, ha elaborado una nueva receta de este material con dos ingredientes fundamentales: áridos reciclados procedentes de residuos de construcción y demolición, y agua con gas, el típico refrigerio consumido en multitud de bares y restaurantes.
Según los resultados de la investigación, publicada en la revista Journal of CO2 Utilization, el empleo de agua carbonatada, que se utiliza para mezclar y curar el hormigón, y el uso de áridos reciclados consigue capturar un 181% más de dióxido de carbono de la atmósfera comparado con el uso de áridos naturales y el mezclado con agua convencional. Se trata, tal y como subrayan el investigador José María Fernández, uno de los autores del estudio, "de una estrategia pionera que consigue mitigar el cambio climático y que además está basada en el paradigma de la economía circular, en la que los residuos y gases de efecto invernadero se vuelven a integrar en el proceso de fabricación".
Cuando el dióxido de carbono se convierte en piedra
¿Qué función tiene el agua con gas en todo este procedimiento? ¿Cómo es posible que un determinado material pueda descontaminar la atmósfera? La respuesta, tal y como suele ocurrir, está en la química que subyace a todo este proceso y, en este caso, en una reacción en cadena mediante la que el CO2 se convierte en piedra: El agua gasificada contiene el dióxido de carbono, que, a su vez, reacciona con uno de los componentes del cemento (portlandita) para formar carbonato cálcico. En otras palabras, el carbono en forma de CO2 desaparece de la atmósfera para adherirse al propio hormigón rellenando sus poros, "lo que mejora la resistencia y propiedades mecánicas del material", explica David Suescum Morales, autor principal de la investigación.
Se trata de un proceso denominado carbonatación acelerada, técnica que ,aunque está en las primeras fases de investigación, sólo podía realizarse en cámaras de carbonatación, que son bastante costosas, destaca José Ramón Jiménez, otro de los autores del estudio. La diferencia es que ahora la incorporación de CO2 puede implementarse en el proceso de amasado de hormigones y morteros "in-situ" a través de un procedimiento más barato, sin necesidad de usar estas cámaras especiales de carbonatación.
El trabajo avanza de esta forma en la consecución de uno de los grandes objetivos de la industria cementera, cuya hoja de ruta está marcada por la meta de reducir las emisiones de CO2 y alcanzar una neutralidad climática. El estudio, además, se enmarca en el proyecto de investigación PRECAST-CO2 (PID2019-111029RB-I00), financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación.
Referencia
David Suescum-Morales, José María Fernández-Rodríguez, José RamónJiménez. Use of carbonated water to improve the mechanical properties and reduce the carbon footprint of cement-based materials with recycled aggregates. Journal of CO2 Utilization. Volume 57, March 2022, 101886. https://doi.org/10.1016/j.jcou.2022.101886