Un avance en la transformación de ceniza tóxica en un material de construcción muy demandado podría ayudar a resolver un gran problema en la industria de la construcción. Investigadores de la Universidad australiana RMIT han conseguido sustituir el 80% del cemento en el hormigón por ceniza volante de carbón, un residuo tóxico generado en plantas de carbón. Este descubrimiento no solo reduce la contaminación, sino que también aprovecha un recurso infrautilizado.

El problema de la ceniza de carbón

La ceniza volante de carbón es un residuo peligroso generado por la quema de combustibles fósiles en las plantas de energía de carbón. Este material contiene sustancias tóxicas que pueden provocar graves problemas de salud, como enfermedades cardíacas, trastornos neurológicos y cáncer. Según la Unión de Científicos Preocupados, estas plantas liberan contaminantes que también causan muertes prematuras.

A medida que los gobiernos estatales y nacionales trabajan para cerrar las plantas de carbón existentes, la ceniza ya generada seguirá siendo abundante en países como Australia durante décadas, incluso mientras el mundo avanza hacia energías limpias como la solar y la eólica.

La innovación de la Universidad RMIT

Ingenieros de la Universidad RMIT han desarrollado una tecnología que permite reemplazar hasta el 80% del cemento en el hormigón con ceniza volante de carbón. La mayoría de los hormigones de bajo carbono contienen un máximo del 40% de ceniza volante, pero el equipo de RMIT ha logrado duplicar esta cantidad sin comprometer el rendimiento del hormigón. Esto se ha conseguido mediante la adición de nano aditivos que modifican la química del hormigón, permitiendo una mayor incorporación de ceniza volante.

Según el Dr. Chamila Gunasekara, líder del proyecto en RMIT, esta innovación podría abrir un nuevo recurso altamente infrautilizado para reemplazar el cemento, que es responsable de aproximadamente el 8% de la contaminación global por carbono. La producción de cemento contribuye significativamente al calentamiento global, provocando eventos climáticos extremos y destructivos con mayor frecuencia.

Beneficios y desafíos de la ceniza volante

El uso de ceniza volante en la producción de hormigón no solo reduce la necesidad de cemento, sino que también ayuda a mitigar el problema de los residuos tóxicos. De esa forma se evita que este material peligroso termine en vertederos o en el medio ambiente. La investigación de RMIT, en colaboración con la Asociación de Desarrollo de Cenizas de Australia y la Estación de Energía Loy Yang de AGL, también ha examinado el uso de ceniza de estanque, otra forma de residuo de carbón.

Los prototipos de vigas de hormigón creados con ceniza volante y ceniza de estanque han demostrado cumplir con los estándares de calidad y medioambientales. El Dr. Gunasekara señaló que los resultados preliminares muestran un rendimiento similar con ceniza de estanque de menor calidad, lo que podría abrir un recurso enormemente infrautilizado para reemplazar el cemento.

Modelado computacional y aplicaciones futuras

Una de las barreras para la adopción de materiales de construcción menos contaminantes ha sido demostrar su durabilidad a lo largo del tiempo. Para abordar este desafío, RMIT se ha asociado con el Dr. Yogarajah Elakneswaran de la Universidad de Hokkaido para desarrollar un programa de modelado computacional. Este modelo basado en la física predice cómo se comportará el hormigón de bajo carbono con el tiempo, ofreciendo oportunidades para optimizar las mezclas desde perspectivas numéricas.

El Dr. Yuguo Yu, experto en mecánica computacional virtual de RMIT, explicó que este modelo permite revertir y optimizar las mezclas de hormigón basándose en los conocimientos numéricos obtenidos. Los hallazgos del equipo, publicados en la revista Cement and Concrete Research, buscan generar confianza en el potencial de los hormigones de bajo carbono.

Reflexiones adicionales

La investigación de la Universidad RMIT representa un avance significativo en la búsqueda de soluciones sostenibles para la industria de la construcción. Al transformar un residuo tóxico en un material de construcción útil, no solo se aborda el problema de los residuos peligrosos, sino que también se contribuye a la reducción de la huella de carbono de la industria.

Este tipo de innovaciones son esenciales en un mundo que lucha por combatir el cambio climático y buscar alternativas sostenibles. La capacidad de reutilizar la ceniza de carbón a gran escala podría ser un gran paso hacia un futuro más limpio y ecológico.