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Investigadores brasileños evalúan el uso de la ceniza del bagazo de caña en mezclas asfálticas, uniendo el reaprovechamiento de residuos, la ingeniería de pavimentos y el rendimiento técnico en un tramo experimental en Paraná.
Un residuo generado en las plantas de azúcar y etanol comenzó a ser estudiado en Brasil como alternativa para mejorar el rendimiento de mezclas asfálticas.
La ceniza del bagazo de caña de azúcar, formada después de la quema del bagazo utilizado en la producción de energía, fue evaluada por investigadores de la Universidad Estadual de Maringá, en Paraná, como sustituto parcial del filler mineral, material fino utilizado en la composición del asfalto.
El resultado, según el estudio publicado en la revista científica Scientific Reports, es una mezcla convencional modificada con un subproducto agrícola abundante en el país.
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La investigación no trata de una carretera “hecha de caña”, sino de un pavimento asfáltico que incorpora la ceniza en parte de la composición.
En el experimento, este residuo sustituyó el 5% de los agregados minerales totales en una mezcla de asfalto-caucho, tecnología empleada en pavimentos sujetos a tráfico pesado.
La propuesta analizada por los investigadores combina el reaprovechamiento de material industrial y la evaluación del rendimiento mecánico en laboratorio y en campo.
Cómo la ceniza de caña entra en el asfalto
La ceniza no sustituye todo el asfalto ni funciona como una capa vegetal aplicada sobre la pista.
Su función es ocupar parte de la fracción fina de la mezcla, en lugar de material mineral tradicional.
Esta pequeña porción ayuda a rellenar espacios entre los agregados, interfiere en la adherencia interna de la masa asfáltica y puede alterar la resistencia del pavimento a la deformación.
En el estudio, la ceniza presentó partículas más pequeñas, superficie más irregular y menor densidad en comparación con el filler convencional.
Según los autores, estas características influyeron en los parámetros de la mezcla sin comprometer el contenido de vacíos definido en el proyecto, un indicador utilizado para evaluar si el revestimiento mantiene condiciones técnicas adecuadas de rendimiento.
La elección de la caña de azúcar tiene relación directa con la disponibilidad de este residuo en el país.
La Conab estimó la cosecha brasileña 2025/2026 en 673,2 millones de toneladas de caña, volumen que mantiene el cultivo entre las principales bases del agronegocio nacional.
Este contexto explica el interés de los investigadores en encontrar usos técnicos para subproductos ligados a la cadena sucroenergética.
Prueba con asfalto de caña en Paraná
Después de la etapa de laboratorio, la mezcla modificada fue aplicada en un tramo experimental de la BR-158, entre Campo Mourão y Maringá, en Paraná.
La iniciativa formó parte de una investigación de maestría del ingeniero civil Vinícius Milhan Hipólito, vinculada a la Universidad Estadual de Maringá, y evaluó el comportamiento funcional y estructural del pavimento con ceniza de bagazo de caña de azúcar.
En entrevista con el portal Estradas, Hipólito afirmó que el experimento demostró resultados positivos en rendimiento mecánico, además de contribuir a reducir el uso de agregado mineral y el costo de la mezcla asfáltica.
La afirmación fue hecha en el contexto de la divulgación del estudio sobre el tramo experimental, sin indicar la adopción a gran escala de la tecnología en las carreteras brasileñas.
Los datos técnicos informados en la investigación señalaron ganancias en diferentes ensayos.
En laboratorio, la mezcla con ceniza registró un aumento del 40% en la estabilidad Marshall y del 22% en el ensayo de tracción indirecta.
En las muestras de campo, hubo un aumento del 18% en el módulo de resiliencia, un crecimiento del 73% en el Flow Number y una reducción del 28% en la tasa de deformación permanente en 10 mil ciclos en el ensayo de fluencia dinámica.
Otra prueba, el Hamburg Wheel Tracking Device, indicó una reducción del 11% en la deformación permanente en 20 mil ciclos.
Estos indicadores se utilizan para medir cómo la mezcla reacciona a la presión repetida del tráfico, especialmente en vías que reciben vehículos pesados.
La deformación permanente, por ejemplo, está asociada a la aparición de roderas, hundimientos e irregularidades en la pista.
Por ello, los resultados interesan a la ingeniería de pavimentos, aunque no sustituyen la necesidad de seguimiento a largo plazo.
Menos extracción mineral y más uso de residuos
El aspecto ambiental de la propuesta radica en el aprovechamiento de un material que sobra tras la quema del bagazo de caña.
Este bagazo suele ser utilizado por las propias centrales como biomasa para la generación de energía.
Después de la combustión, queda la ceniza, que puede tener diferentes destinos según su composición, volumen disponible y viabilidad logística.
Al sustituir una parte del filler mineral, la ceniza puede reducir la demanda de materiales extraídos de yacimientos, como el polvo de piedra.
Esta reducción, sin embargo, depende de la proporción utilizada en la mezcla, de la distancia entre la central y la obra, del control de calidad del residuo y de las exigencias técnicas del proyecto.
De esta forma, el potencial ambiental debe evaluarse caso por caso, basándose en datos de producción, transporte y rendimiento.
El estudio también indica una posibilidad de uso con mayor valor agregado para un subproducto de la cadena de la caña.
En la práctica, la aplicación en pavimentación solo puede avanzar de forma segura si la ceniza tiene estandarización granulométrica, composición conocida y comportamiento compatible con las normas utilizadas en obras viales.
Sin estos requisitos, el material no puede ser tratado como sustituto directo en cualquier tipo de asfalto.
La investigación aún exige monitoreo en carreteras
La investigación brasileña muestra viabilidad técnica para una mezcla específica, con un contenido definido de ceniza, un tipo determinado de ligante y condiciones propias de ejecución.
Este enfoque es importante para evitar una lectura más amplia de lo que los datos permiten.
Hasta el momento, la información disponible indica aplicación experimental, y no uso comercial generalizado en carreteras brasileñas.
Otro punto necesario es diferenciar el material estudiado de una solución lista para cualquier carretera.
El asfalto sigue siendo una mezcla convencional, formada por agregados minerales, ligante asfáltico y otros componentes.
La innovación radica en la sustitución parcial de una fracción fina por ceniza de bagazo de caña, según las condiciones probadas por los investigadores.
Para la ingeniería civil, el avance reportado en el estudio se enmarca en una línea de investigación que busca incorporar residuos industriales y agroindustriales a materiales de construcción.
En el caso de la caña de azúcar, la disponibilidad nacional amplía el interés científico, pero no elimina etapas como la validación en diferentes regiones, el análisis de durabilidad, la evaluación económica y la compatibilidad con procesos de mecanizado.
El comportamiento del pavimento a lo largo de los años sigue siendo un punto central.
Las carreteras están expuestas a la lluvia, el calor, las variaciones de carga, el exceso de peso, las fallas de drenaje y el mantenimiento irregular.
Los ensayos de laboratorio y los tramos experimentales proporcionan datos iniciales, pero la adopción a escala depende de un monitoreo continuo y la comparación con mezclas ya consolidadas.
La investigación, por lo tanto, no transforma la caña en carretera de forma literal.
Muestra que un residuo de la producción sucroenergética puede incorporarse a una parte de la mezcla asfáltica y presentar un rendimiento técnico en condiciones controladas y en un tramo experimental.
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