Encontrar un modo de hacer más resistente el cemento y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

Después de analizar la estructura molecular del material, los expertos pueden derivar una nueva fórmula que ayudará a cambiar las cualidades del material, así como afectar la cantidad de gases de efecto invernadero emitidos a la atmósfera.

En construcción, el material más común es el hormigón, que además es uno de los principales contribuyentes al calentamiento global, produciendo 1/10 de los gases de efecto invernadero emitidos a la atmósfera.

Un estudio reciente realizado por expertos ha permitido a los científicos desarrollar una nueva técnica que reducirá significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero (aproximadamente a la mitad).

Además, tras realizar un análisis molecular complejo de la estructura del hormigón, los expertos concluyeron que es posible aumentar su durabilidad y resistencia a los daños. El hormigón se fabrica con arena, agua y cemento, y para su producción se utiliza una mezcla de dos tipos de materiales: uno enriquecido con calcio (generalmente caliza) y el otro con silicio (generalmente arcilla). Al calentar la mezcla a 1500 °C, se obtiene una masa sólida denominada clínker. Es durante la producción de materiales de construcción (durante el calentamiento y la descarbonización) donde se producen la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Al analizar la estructura, los científicos llegaron a la conclusión de que al reducir la cantidad de calcio en el material, es posible no solo reducir las emisiones, sino también hacer el material más fuerte.

El cemento se usa ampliamente en el planeta y, según demuestran los estudios, se usa tres veces más que el acero. En el cemento común, la proporción de calcio y silicio puede fluctuar entre 1:1 y 2:1, siendo 1,7:1 la norma. Sin embargo, nunca antes se había realizado una comparación detallada del material con diferentes proporciones de estructuras moleculares. Como señala el autor del estudio, él y su equipo crearon una base de datos que incluía todas las composiciones químicas, y fue posible establecer que la proporción óptima, que se utiliza actualmente, es 1,5:1.

Según explicó el experto, si se modifica la proporción, la estructura molecular del material comienza a mejorar (de una estructura cristalina muy ordenada a una estructura vítrea caótica). Además, los especialistas han descubierto que con una proporción de 1,5 partes de calcio y 1 parte de silicio, la mezcla se vuelve el doble de resistente y adquiere mayor resistencia a los daños.

Todas las conclusiones a las que llegaron los expertos fueron confirmadas por un gran número de experimentos.

Durante la producción de cemento, se libera a la atmósfera hasta un 10% de emisiones de gases de efecto invernadero. Al reducir la cantidad de calcio en el material, según los expertos, las emisiones de CO2 se reducirán significativamente. Los científicos afirman que las emisiones de carbono se reducirán en un 60% al producir cemento con una cantidad reducida de calcio.

Este trabajo de los especialistas representa el final de cinco años de trabajo conjunto entre especialistas del Instituto Tecnológico de Massachusetts y del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS), con Roland Peleng al frente del proyecto científico.

Los expertos sugieren que la nueva fórmula para producir cemento, gracias a su alta resistencia y resistencia a varios tipos de daños mecánicos, podría ser de interés para las compañías de gas y petróleo, donde el cemento evita fugas y roturas en las tuberías.

[ 1 ], [ 2 ]