La producción de hormigón y acero es una de las principales fuentes de emisiones de CO2, pero investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado una solución revolucionaria que podría reciclar ambos materiales simultáneamente. Al introducir hormigón viejo en hornos de procesamiento de acero, el proceso no solo purifica el hierro, sino que también produce “cemento reactivado” como subproducto. Cuando se alimenta con energía renovable, este método podría producir potencialmente cemento con cero emisiones de carbono.

Los científicos han buscado durante mucho tiempo hacer el hormigón más amigable con el medio ambiente. Los esfuerzos incluyen alterar la mezcla de hormigón para reemplazar los ingredientes más contaminantes, como la piedra caliza, o diseñar hormigón para absorber más CO2 de la atmósfera después de ser colocado. En su nuevo estudio, los investigadores de Cambridge exploraron cómo el hormigón de desecho podría transformarse de nuevo en clinker, el componente seco del cemento, listo para ser reutilizado.

“Tenía una idea vaga de trabajos anteriores de que si era posible triturar hormigón viejo, extrayendo la arena y las piedras, calentar el cemento eliminaría el agua y luego formaría clinker nuevamente,” explicó el Dr. Cyrille Dunant, autor principal del estudio. “Un baño de metal líquido ayudaría a esta reacción química, y un horno de arco eléctrico, utilizado para reciclar acero, parecía una fuerte posibilidad. Teníamos que intentarlo.”

Un horno de arco eléctrico requiere un material “fundente,” típicamente cal, para purificar el acero. Esta sustancia fundida captura impurezas, sube a la superficie y forma una capa protectora que evita que el nuevo acero puro se oxide. Normalmente, el fundente usado se descarta como desecho.

En el método de Cambridge, el fundente de cal se reemplaza con pasta de cemento reciclada. Sorprendentemente, esta sustitución no solo purifica el acero de manera efectiva, sino que también resulta en nuevo cemento Portland cuando la escoria sobrante se enfría rápidamente al aire. El hormigón resultante funciona de manera similar al material original.

Crucialmente, esta técnica no aumenta significativamente los costos de producción de hormigón o acero y reduce significativamente las emisiones de CO2 en comparación con los métodos tradicionales. Si se alimenta con energía renovable, el proceso podría producir potencialmente cemento con cero emisiones. La técnica ya ha sido probada en hornos que producen unas pocas docenas de kilogramos de cemento, y las pruebas a escala industrial están en marcha este mes, con el objetivo de producir aproximadamente 66 toneladas de cemento en dos horas. Los investigadores estiman que este proceso podría escalarse para producir mil millones de toneladas de “cemento eléctrico” para 2050.

“Producir cemento con cero emisiones es un milagro absoluto, pero también debemos reducir la cantidad de cemento y hormigón que usamos,” dijo el profesor Julian Allwood, quien lideró la investigación. “El hormigón es barato, fuerte y se puede hacer casi en cualquier lugar, pero simplemente usamos demasiado. Podríamos reducir drásticamente la cantidad de hormigón que usamos sin ninguna reducción en la seguridad, pero debe haber voluntad política para que eso suceda.

“Además de ser un avance para la industria de la construcción, esperamos que el Cemento Eléctrico de Cambridge también sea una señal para ayudar al gobierno a reconocer que las oportunidades de innovación en nuestro camino hacia cero emisiones se extienden mucho más allá del sector energético.”

Se ha presentado una patente para el proceso, marcando el primer paso hacia la comercialización. La investigación fue publicada en la revista Nature, y el equipo describe su trabajo en un video adjunto.

Este enfoque innovador no solo aborda preocupaciones ambientales significativas, sino que también allana el camino para una industria de la construcción más sostenible, contribuyendo a los esfuerzos globales para reducir las emisiones de carbono.

Fuente:

Universidad de Cambridge

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