Ingenieros chilenos descubren cómo reemplazar al cemento en construcciones
Se trata de una nueva generación de materiales híbridos con nanotubos de carbono, que permiten reemplazar hasta el 90% del cemento en obras.
Un equipo de investigadores de Ingeniería y Gestión de la Construcción de la Universidad Católica (UC) descubrieron una forma de reemplazar al cemento a través del desarrollo de hormigones híbridos, que incorporan pequeñas dosis de nanotubos de carbono fabricados de grafeno.
El avance liderado por los ingenieros chilenos fue posible gracias a un proyecto financiado por Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt). Esta innovación permitirá llevar adelante una nueva generación de materiales para obras más sustentables y eficientes con el medioambiente.
“A nivel global, el hormigón es el material de construcción más utilizado, generando un 8% de las emisiones de CO2, que es el principal precursor del cambio climático. Sin embargo, la mayoría de los gases se produce en la fabricación del Clinker, que es el ingrediente más importante para elaborar el cemento”, señaló Marcelo González, académico de Ingeniería UC.
El investigador principal del proyecto Fondecyt agregó que las proyecciones indican que el consumo de hormigón seguirá creciendo. De ahí, dijo, la preocupación mundial por desarrollar soluciones tecnológicas que permitan disminuir su huella de carbono en todo su ciclo de vida.
“Una estrategia que ha sido utilizada ampliamente consiste en el reemplazo del cemento o del Clinker por materiales suplementarios, como las cenizas volantes provenientes de las centrales termoeléctricas. En Chile, gran parte de estos residuos se van a botadero dado que contienen altos contenidos de sulfatos”, indicó el ingeniero.
Para reutilizar estos desechos y evitar que produzcan posibles deterioros en los materiales de construcción, el académico adelantó que descubrieron una forma de reemplazar hasta el 90% del cemento por ceniza volante, mediante una nueva generación de hormigones híbridos con nanotubos de carbono.
“Los nanotubos de carbono fabricados de grafeno, material químicamente inerte y muy resistente, son una alternativa muy atractiva para mejorar el desempeño de hormigones híbridos que utilizan cenizas volantes marginales”, destacó Marcelo González.
El profesor de Ingeniería y Gestión de la Construcción UC precisó que cuando se incorporan en pequeñas dosis de nanotubos de carbón durante la fabricación del hormigón híbrido, permiten reducir el deterioro que produce el sulfato proveniente de la ceniza volante, aumentando por lo tanto su durabilidad. También mejora su desempeño mecánico, entre otras propiedades.
Para el equipo de investigadores, la solución tecnológica desarrollada permite proyectar una nueva generación de hormigones más sustentables y eficientes en el tiempo, reemplazando un porcentaje considerable de cemento por cenizas volantes que actualmente son desechos de otras industrias.
Asimismo, los resultados del proyecto Fondecyt indican que la huella de carbono podría bajar entre un 25% a un 35% dependiendo de cada formulación.
Grafeno
Desde que el grafeno fue aislado en la Universidad de Manchester en 2004, se han desarrollado diversas investigaciones para alcanzar una gama de usos en las más diversas industrias.
El grafeno es uno de los materiales más resistentes conocidos por la ciencia, compuesto por una única capa de átomos de carbono, en una malla hexagonal. También es un excelente conductor de calor y electricidad.