Un equipo de ingenieros del Mepco Schlenk Engineering College en la India ha presentado un avance significativo en la industria de la construcción al desarrollar un nuevo tipo de hormigón con la capacidad de capturar dióxido de carbono (CO₂). Este innovador ‘hormigón verde’, detallado en la revista científica ‘Carbon Research’, integra zeolita y biocarbón de bambú, abordando directamente el desafío ambiental que representa el cemento tradicional, cuya producción es una fuente importante de emisiones de CO₂ a nivel global. Esta investigación no solo busca mitigar el impacto ecológico de la construcción, sino también mejorar las propiedades mecánicas del material, marcando un hito en la ingeniería sostenible.
La elección de la zeolita, un mineral aluminosilicato microporoso conocido por su capacidad de adsorción, y el biocarbón derivado del bambú, un material con alta proporción de carbono y una extensa superficie específica, no fue fortuita. Ambos compuestos poseen estructuras intrínsecas que los hacen ideales para la retención de moléculas gaseosas, como el CO₂. Los científicos se enfocaron en modificar el hormigón de grado M35, comúnmente utilizado en infraestructuras de tráfico moderado, experimentando con diferentes proporciones para optimizar su rendimiento ambiental y estructural.
El proceso experimental implicó la sustitución de parte del agregado fino por zeolita en concentraciones del 25% y 50%, mientras que una fracción del cemento fue reemplazada por biocarbón de bambú en proporciones de 0.5%, 1%, y 1.5%. Para evaluar la eficacia de estas formulaciones, el equipo liderado por Srinivasan Revathi sometió las muestras a rigurosas pruebas. Estas incluyeron la medición de la resistencia a la compresión y a la tracción indirecta, el análisis de la absorción de agua y la evaluación de su respuesta ante impactos, parámetros cruciales para determinar la viabilidad estructural del nuevo material.
Entre las múltiples combinaciones ensayadas, la formulación ZB5 destacó por su rendimiento superior. Esta mezcla, compuesta por un 50% de zeolita y un 1% de biocarbón de bambú, no solo igualó, sino que superó las prestaciones del hormigón convencional. Su resistencia a la compresión alcanzó los 38.49 MPa, lo que representa un aumento del 7.48%, y su resistencia a la tracción indirecta llegó a 4.39 MPa, un incremento del 15% respecto al material de referencia. Estos resultados son atribuidos a la sinergia entre la estructura cristalina de la zeolita y la robustez del biocarbón, que fortalecen la matriz cementicia.
Más allá de sus propiedades mecánicas mejoradas, el hallazgo más trascendental es la capacidad de la formulación ZB5 para capturar CO₂. Las pruebas en una cámara de carbonatación revelaron que el hormigón podía absorber aproximadamente 1.2 gramos de CO₂ por día. En solo siete días de exposición, la carbonatación había penetrado unos 15 milímetros en el material. Este fenómeno se explica por la acción conjunta de los microporos de la zeolita y el alto contenido de carbono del biocarbón, que transforman la matriz del hormigón en una superficie activa de retención de dióxido de carbono.
La Dra. Revathi enfatiza que este avance no solo crea un hormigón más resistente, sino que lo convierte en una herramienta activa para la remediación ambiental. La visión es transformar los materiales de construcción en componentes de ‘infraestructuras verdaderamente sostenibles’, especialmente en zonas de alta emisión como carreteras urbanas y áreas industriales. Este ‘enfoque de doble beneficio’ podría redefinir la construcción, permitiendo que las estructuras no solo soporten cargas, sino que también contribuyan activamente a limpiar la atmósfera del exceso de dióxido de carbono.
A pesar de estos prometedores resultados, los investigadores advierten que la tecnología se encuentra en fase de prueba de concepto. El próximo paso crítico será la evaluación de su durabilidad a largo plazo, para asegurar que la capacidad de captura de CO₂ se mantenga constante con el tiempo. Además, se investigarán otros tipos de biocarbón, diferentes grados de hormigón y mortero, y la utilización de biocarbón previamente humedecido, para determinar la escalabilidad de esta formulación del laboratorio a una producción comercial viable y generalizada.Si le ha parecido interesante este análisis, le invitamos a compartirlo y a dejar su opinión en los comentarios.
