Llega un compuesto que podríamos utilizar para los edificios del futuro. Un antes y un después para la construcción que ni siquiera vimos venir. La contaminación a la que está expuesto el planeta y sus severas consecuencias está trayendo propuestas innovadoras que buscan reemplazar al hormigón.
El ser humano tiene una dependencia mundial de este material, que es el segundo más consumido después del agua. Una situación que está generando una fuerte crisis medioambiental y de recursos debido a que las tasas de extracción de arena superan la reposición natural.
En este contexto, es vital encontrar cuanto antes nuevos compuestos que permitan levantar edificaciones.
La construcción pasa a otro nivel: los edificios del futuro ya están aquí
Un estudio ha mostrado que un artículo a base de carbón podría sustituir a la arena en el hormigón. Esta revelación podría formar parte de una solución a la inminente “crisis de la arena”. El análisis fue realizado por investigadores de la Universidad de Rice.
Llegaron a la conclusión de que el grafeno derivado del coque metalúrgico, un producto a base de carbón, podría ser útil en la construcción, no solo como aditivo de refuerzo en el cemento, sino como reemplazo de la arena en el hormigón.
“Esto podría tener un gran impacto en una de las industrias más grandes del mundo”, expuso James Tour, profesor de T. T. y W. F. Chao de Rice y profesor de química, ciencia de materiales y nanoingeniería.
“Comparamos el hormigón fabricado con el sustituto de los áridos de grafeno con el hormigón fabricado con áridos de arena adecuados, y descubrimos que nuestro hormigón es un 25% más ligero, pero igual de resistente”, explicó el especialista en construcción.
El hormigón ya no es la única opción en la construcción
El uso del hormigón (mezcla de áridos como arena y grava unidos con cemento y agua) es fundamental para el desarrollo del sector urbano. Para 2050, el pronóstico es que el 68% de la población mundial viva en zonas urbanas. Esto quiere decir que la demanda de hormigón y, por ende, la extracción de arena, crecerán de manera significativa en la construcción.
La cifra necesaria para satisfacer las necesidades del ser humano se ha triplicado en las últimas dos décadas, llegando a las 50 000 millones de toneladas en la actualidad. No obstante, esta realidad tiene un fuerte coste ambiental que recae en la construcción en su totalidad.
Por otra parte, el 8% de las emisiones mundiales de dióxido de carbono corresponden a la producción de cemente, un componente clave del hormigón. Según un informe emitido por las Naciones Unidas en 2022, la creciente demanda de arena y el aumento de la expansión urbana podrían ocasionar una “crisis de arena”.
Llega el sustituto del hormigón: los edificios del futuro se harán con este material
El laboratorio Tour ha aplicado su técnica característica de calentamiento Joule. Así es como ha aparecido en escena un tipo de grafeno que podría solucionar el problema de la arena, siendo su sustituto.
“Los experimentos iniciales en los que el coque metalúrgico se convirtió en grafeno dieron como resultado un material que parecía similar en tamaño a la arena”, manifestó Paul Advíncula, ex alumno de doctorado de Rice y autor principal del estudio. Y agregó: “Decidimos explorar el uso del grafeno metalúrgico derivado del coque como reemplazo total de la arena en el hormigón, y nuestros hallazgos muestran que funcionaría muy bien”.
Los ensayos que comparan el hormigón convencional con este nuevo invento sacan a la luz resultados favorecedores. El laboratorio Tour ha utilizado el calentamiento Flash Joule en varias aplicaciones.
Con su potencial para bajar la dependencia de la arena natural y reducir las emisiones de carbono de la industria del hormigón, esta nueva tecnología podría llevar a la construcción a explorar un desarrollo urbano más sostenible.
Las diferentes iniciativas que están apareciendo están sorprendiendo. De hecho, hay algunos materiales innovadores que ya conocíamos y estamos aprendiendo a utilizar ahora. Los edificios del futuro podrían estar más cerca de lo que pensábamos.
