Investigadores de la Universidad de Tokio reciclan el hormigón de un edificio escolar demolido y CO2 del aire en nuevos bloques lo suficientemente resistentes como para construir una casa.
El proceso implicaba moler el hormigón viejo hasta convertirlo en polvo, hacerlo reaccionar con el CO2 del aire, presurizarlo en capas en un molde y, finalmente, calentarlo para formar el nuevo bloque o ladrillo.
En lugar de construir edificios sólo con hormigón nuevo, esta técnica podría ofrecer una forma de reciclar materiales viejos y, al mismo tiempo, atrapar el dióxido de carbono en el proceso. En teoría, los bloques podrían rehacerse una y otra vez, mediante el mismo proceso.
Hace unos años, los investigadores desarrollaron un nuevo tipo de hormigón, que tenía el potencial de reducir los gases de efecto invernadero y reutilizar los residuos de la industria de la construcción.
El proyecto se denominó C4S, que significa Sistema de Circulación de Carbonato de Calcio para la Construcción, y fue dirigido por el profesor Takafumi Noguchi, como director del proyecto, con el profesor Ippei Maruyama a cargo del desarrollo de materiales. Ambos investigadores son del Departamento de Arquitectura de la Universidad de Tokio.
Junto con un equipo, desarrollaron un método para combinar hormigón viejo con dióxido de carbono, extraído del aire o de los gases de escape industriales, para crear un nuevo material duradero llamado hormigón de carbonato de calcio. Sin embargo, los bloques resultantes tenían sólo unos pocos centímetros de largo.
Tecnología llevada al siguiente nivel
“Podemos hacer ladrillos de hormigón de carbonato de calcio lo suficientemente grandes y fuertes como para construir casas y aceras normales”, dijo Maruyama en un comunicado.
La piedra caliza es un ingrediente clave del cemento Portland, que se utiliza normalmente para hacer hormigón. La roca proporciona durabilidad y resistencia, al tiempo que mejora la trabajabilidad. Sin embargo, las reservas de piedra caliza son limitadas, y en algunos países más que en otros, como Japón. Por lo tanto, la atención se está desplazando de la creación de nuevos materiales al mantenimiento y reutilización de lo que ya está disponible.
“Estamos tratando de desarrollar sistemas que puedan contribuir a una economía circular y a la neutralidad de carbono. En Japón, la demanda actual de material de construcción es menor que en el pasado, por lo que es un buen momento para desarrollar un nuevo tipo de negocio de construcción, al mismo tiempo que mejoramos nuestra comprensión de este material vital a través de nuestra investigación”, explicó Maruyama.
El hormigón reciclado de un edificio escolar se trituró hasta convertirlo en un polvo fino, se tamizó y luego se carbonató durante tres meses. La carbonatación suele ser un proceso lento y natural que se produce cuando los compuestos del hormigón, como la portlandita y el hidrato de silicato de calcio, reaccionan con el CO2 del aire para formar carbonato de calcio.
Los investigadores realizaron una versión acelerada de este proceso para recrear el mismo tipo de hormigón que se encontraría en edificios más antiguos. Esto fue para probar que aún podían fabricar nuevos bloques resistentes incluso a partir de hormigón más antiguo.
Luego, el polvo carbonatado se presurizó con una solución de bicarbonato de calcio y se secó. En su experimento anterior, el equipo creó hormigón de carbonato de calcio vertiendo una solución de bicarbonato a través de polvo de hormigón carbonatado y calentándolo. En esta versión actualizada, además de calentar el material, el equipo construyó el hormigón en capas en un molde, que lo compactó bajo presión. Descubrieron que esto mejoraba la resistencia de los bloques.
“Como parte del proyecto C4S, tenemos la intención de construir una casa real de dos pisos para 2030”, dijo Maruyama. “En los próximos años, también planeamos trasladarnos a una planta piloto, donde podemos mejorar la eficiencia de producción y la aplicación industrial, y trabajar en la creación de elementos de construcción mucho más grandes, a medida que avanzamos hacia la comercialización de este material”.
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