Si el hormigón no fuese un material indispensable para la construcción de edificios, no llevaría miles de años usándose, sin sustituirse por otro. Lamentablemente, es tan indispensable como contaminante, ya que para obtener uno de sus principales ingredientes, el cemento, se debe calentar caliza a temperaturas inmensas, por encima de los 1.000ºC. Para llevar a cabo este proceso, conocido como calcinación, se requiere muchísima energía. Y claro, su obtención supone la liberación de muchísimo dióxido de carbono a la atmósfera. Ante este problema, hace años que los científicos están buscando nuevos materiales que puedan sustituir al menos una parte de ese cemento, sin que el hormigón pierda su resistencia. Se ha probado de todo, desde ceniza de cáscara de arroz hasta pañales y toallitas desechables. Ahora, un equipo de científicos de la India ha descubierto que las heces humanas también podrían ser una gran opción. De hecho, con ellas se eliminan dos problemas de un plumazo.
De las aguas fecales al biochar. La mayoría de alternativas al cemento que se han estudiado consisten en obtener biochar. Este es un material muy rico en carbono, que se obtiene cuando se calienta materia orgánica en un entorno pobre en oxígeno. No se necesitan temperaturas tan altas como con la caliza, de modo que no se consume tanta energía y, además, esa materia orgánica a menudo procede de materiales de desecho, por lo que es una forma de economía circular.
En este caso, los autores del estudio que se acaba de publicar se dieron cuenta de que las aguas residuales contienen muchísima materia orgánica y que esta podría usarse para obtener biochar. Por eso, tomaron lodos fecales de una planta de tratamiento en Warangal, los secaron y los calentaron entre 350 y 450°C en un ambiente pobre en oxígeno. El resultado fue un biocarbón que molieron y tamizaron para obtener un polvo fino.
Ante la falta de acero, los barcos de la Segunda Guerra Mundial se comenzaron a construir con un material poco usual: hormigón
Tres posibles mezclas. Estos científicos sustituyeron un 5%, un 10% y un 15% del cemento de una mezcla de hormigón por este biochar a base de heces. El cemento suele usarse para aportar resistencia a la mezcla, por lo que era muy importante evaluar si se veía afectada al sustituir una parte. Pero lo cierto es que no lo hizo, aunque, curiosamente, la mayor resistencia en un principio se obtuvo con una sustitución de solo el 5%.
Más resistente con el tiempo. Otro dato curioso es que el hormigón se fue haciendo más resistente a medida que se secaba y se curaba. De hecho, 91 días después de su preparación, la mezcla al 5% mostró un 20% más de resistencia a la compresión y un 36% más de resistencia a la flexión frente al hormigón normal. Por otro lado, con una sustitución del 10% esas mejoras subieron a 21% y 42% respectivamente. Vemos que la resistencia inicial es mejor con el 5%, pero con el tiempo el mejor resultado se alcanza con el 10%. En cuanto al 15%, el material seguía mejorando con el tiempo, pero quedaba por debajo de las otras dos mezclas, ya que se iban formando más poros y grietas.
Casi como el hormigón romano. Posiblemente, este biochar de heces es así de útil por dos motivos. Por un lado, porque es muy poroso, de modo que se puede acumular mucha agua en su interior. Por otro, por su contenido en sílice. Tanto el agua como el sílice reaccionan con otros materiales del hormigón, favoreciendo la formación de carbonato cálcico, que es el compuesto responsable de que se endurezca. Por eso, se podría decir que este hormigón se repara solo, como el que empleaban los romanos. Ellos usaban cal viva, pero el resultado final es parecido.
El hormigón mejoraría con el tiempo, como el de los romanos. Crédito: Anil Öztas
Queda mucho por investigar. Estos datos son muy interesantes, pero aún queda mucho por andar. Para empezar, habrá que estudiar cómo afectan a la estabilidad del hormigón los ciclos de hielo-deshielo, la salinidad y las temperaturas extremas. Además, si bien este tipo de sustituciones se analizan para liberar menos dióxido de carbono al ambiente, no se ha medido realmente cuál es la huella de carbono del proceso. Se espera que sea mucho menor que con la calcinación, pero aun así habría que comprobar si la diferencia es realmente representativa. Si lo es, puede que las casas del futuro tengan un poquito de heces en sus paredes. Así dicho suena fatal, pero el futuro también pasa por convertir lo escatológico en vanguardia.
Imagen de portada: Magnific
En Xataka: El mantenimiento del hormigón es carísimo. Estados Unidos lo sabe y por eso está creando cemento que se "repara" solo
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La noticia
Sustituir el cemento sin perder resistencia era el reto. Un grupo de científicos lo ha resuelto con algo que tiramos a diario por el váter
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Azucena Martín
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