Adiós el hormigón: este nuevo material es mucho más ligero, resistente y duradero gracias a usar un popular ingrediente

El hormigón está en todas partes. La industria de la construcción tiene una enorme dependencia de este material, que se utiliza para construir una gran variedad de estructuras, desde carreteras y puentes hasta muros y edificios enteros. Debido a su alto coste para el medioambiente, en los últimos años muchos proyectos de investigación han incluido elementos sorprendentes a la lista de ingredientes que se pueden usar para que su producción sea menos contaminante, como neumáticos, pañales usados o incluso los posos del café. 

El objetivo de los investigadores es mejorar las propiedades del hormigón y, a la vez, dar una nueva vida a desechos que pueden ser útiles. En ese sentido, pocas iniciativas tienen un mayor respaldo y potencial que el proyecto ReMatBuilt, liderado por expertos del Instituto Fraunhofer de Investigación de la Madera, el Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI). Los investigadores han desarrollado varias soluciones que aprovechan los residuos viejos de hormigón y albañilería, así como desechos agrícolas para producir hormigón reciclado con mayor rendimiento en cuanto a resistencia, durabilidad y aislamiento tanto térmico como acústico.

"La idea de reciclar materiales de construcción y experimentar con materiales alternativos procedentes de la naturaleza no es nueva. Lo que hace que nuestro proyecto sea único es su enfoque holístico", explica Lao Yan, director del proyecto, en un comunicado de prensa. "Combinamos nuestro conocimiento de los métodos y propiedades de los distintos materiales para comprender su comportamiento químico, físico y mecánico desde la microescala hasta la macroescala. Esto nos permite alcanzar un nivel de preparación tecnológica muy alto, que es un aspecto importante para la aplicación práctica".

Reciclaje de hormigón

El proyecto ReMatBuilt, financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación alemán (BMBF) como parte de la Estrategia Nacional de Bioeconomía del país germano, ha mostrado sus primeros resultados en la feria Hannover Messe Preview que tuvo lugar a finales de febrero.

Los materiales resultantes son el fruto de años de investigación y colaboración entre entidades como la Universidad de Hunan o el Xuchang Jinke Resource Recycling, ambos en China, siempre bajo el liderazgo del Instituto Fraunhofer. Junto a socios de la industria, han evaluado la mejor manera de reutilizar los materiales de construcción, además de las oportunidades que plantean los residuos agrícolas para elaborar elementos constructivos de alto rendimiento.

El investigador Libo Yan en el laboratorio del WKI Fraunhofer WKI Omicrono

El hormigón convencional, además de cemento, habitualmente contiene grava, cuya extracción conlleva la degradación medioambiental y es un recurso árido finito. Además, suele requerir un transporte hasta el lugar en el que se mezcla con el cemento para fabricar el hormigón. Al contrario, los escombros de edificios remodelados o demolidos y la madera vieja son abundantes, sobre todo en las ciudades. Como señalan los investigadores, "desde un punto de vista ecológico y económico son un sustituto muy atractivo".

En el caso del cemento, que suele usarse como aglutinante de los materiales de construcción, se obtiene a partir de materias primas naturales como la piedra caliza, la arcilla o la arena de cuarzo, y su producción es responsable de cerca del 8% de las emisiones de dióxido de carbono.

[El material que cambiará la construcción: adiós a hormigón y ladrillos copiando a los arrecifes]

Los investigadores, bajo la dirección de Lao Yan, han identificado al sustituto idóneo que hace innecesaria la presencia de cemento en la mezcla. "El arroz es el alimento más común del mundo y su cáscara apenas se ha utilizado. Hemos descubierto que la ceniza de cáscara de arroz que se produce mediante un proceso de combustión especial es óptimamente adecuada como sustituto del cemento", afirma el propio Yan.

Así, tanto los residuos de hormigón y albañilería, como los de la producción agrícola pueden ser útiles para producir hormigón reciclado, reforzado con fibras naturales de origen vegetal y residuos forestales, como astillas de madera vieja.

Materiales aislantes

A lo largo de la investigación, el equipo elaboró distintas mezclas y combinaciones hasta encontrar las más adecuadas a través de diversas pruebas en sus laboratorios. Los resultados fueron contundentes: el cemento reciclado y los componentes elaborados a partir de él, como el hormigón, son más ligeros, resistentes y duraderos que sus homólogos convencionales.

El ambicioso enfoque de la iniciativa ReMatBuilt también incluye la fabricación de materiales aislantes fabricados a partir de desechos vegetales, desde el serrín hasta la paja de arroz o de trigo. Estos, además de ahorrar recursos muy valiosos, podrían sustituir al plástico, la lana mineral y la de vidrio, que ahora mismo son los más habituales para la fabricación de paneles aislantes tanto térmicos como acústicos.

Uno de los paneles de hormigón, madera y textil de la iniciativa ReMatBuilt Fraunhofer WKI / Manuela Lingnau Omicrono

Para que no sucedan tragedias como la del incendio del barrio de Campanar, en Valencia, estos paneles también cumplen con las normas más estrictas frente a la propagación del fuego y tienen propiedades ignífugas.

El objetivo es que estos paneles aislantes sostenibles puedan servir para conectar los componentes estructurales de hormigón y formar paredes de bloques aislados. No contentos con eso, Lan y su equipo también han diseñado sistemas compuestos: usan hormigón reciclado junto con chapa laminada y madera contralaminada para construir forjados con "impresionantes características mecánicas, así como de protección contra la humedad y el calor".

La cáscara de arroz es uno de los materiales con más potencial en la construcción iStock Omicrono

Además de investigar, desarrollar y poner a prueba los materiales, este proyecto tiene un punto más de ambición y visos de llegar al mercado en forma de productos viables. "Nuestro trabajo crea perspectivas económicamente interesantes, no sólo para la industria del aislamiento y la construcción, sino también para la agricultura y la silvicultura, por ejemplo, donde los residuos de producción se convierten ahora en valioso material de construcción".

De hecho, según confirman sus responsables, ya se han asociado con empresas de reciclaje y de fabricación de maquinaria agrícola "para obtener y seguir procesando de forma óptima los residuos vegetales para producir los precursores correspondientes".

El potencial en Ucrania

La obsesión de Libo Yan y su equipo es que ReMatBuilt sea beneficioso para la gente de la manera más directa y rápida posible. Por eso, una de sus prioridades es que estos materiales puedan "contribuir significativamente a la reconstrucción de Ucrania".

Las imágenes hablan por sí mismas: los bombardeos de Rusia han reducido ciudades enteras a cascotes. "Es horrible", reconoce Yan, "pero allí se producen a diario enormes cantidades de escombros de construcción. Además, el país es rico en recursos naturales y uno de los mayores exportadores mundiales de materias primas agrícolas, como cereales. En este contexto, estamos trabajando duro para poner en práctica nuestros resultados".

De momento no hay ninguna construcción que aproveche las características de ReMatBuilt prevista en Mariúpol o Bajmut, dos de los centros urbanos más castigados por los ataques del ejército ruso, pero estos nuevos materiales tienen el potencial de "ayudar significativamente a los ucranianos a reconstruir su país de forma rápida, económica y sostenible. Podemos hacerlo con componentes de hormigón reciclado y los correspondientes aislamientos fabricados con materiales naturales, todos ellos disponibles en abundancia in situ", concluye.

También te puede interesar:

• El novedoso material que aísla mejor tu casa: más barato y eficaz gracias a dos populares ingredientes
• El innovador material que pesa la mitad que el aluminio y es tres veces más resistente que el acero
• Adiós al ladrillo y al cemento: el revolucionario material que aísla mejor y construye más rápido
• El invento que cambiará la construcción: permite usar un material el doble de resistente que el hormigón