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Investigación Prueba Ajuste Simple En La Composición Del Asfalto, Mostrando Ganancias Expresivas De Flexibilidad En Bajas Temperaturas, Mayor Resistencia A Ciclos De Congelamiento Y Desgelo Y Potencial Reducción De Gastos Públicos Con Reparaciones Recurrientes
El uso de aceites derivados de algas microscópicas en el asfalto puede aumentar la durabilidad de las carreteras en regiones frías, reducir costos de mantenimiento y recortar emisiones de carbono, según un estudio que probó el rendimiento mecánico, resistencia a la humedad y comportamiento en ciclos de congelamiento y desgelo.
El ciclo de congelamiento y desgelo del invierno provoca daños recurrentes a las carreteras, generando grietas, ondulaciones y baches que comprometen la seguridad vial y presionan los presupuestos municipales, especialmente en áreas donde las temperaturas caen rápidamente por debajo de cero.
Los investigadores apuntan que la solución puede estar en aceites extraídos de algas microscópicas, capaces de reemplazar parte del ligante a base de petróleo utilizado en el asfalto, haciendo el pavimento más flexible, duradero y con menor impacto ambiental.
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El asfalto convencional depende del betún, derivado del petróleo crudo, para unir arena y rocas. Aunque permite expansión y contracción térmica, el material se vuelve quebradizo a temperaturas muy bajas, favoreciendo grietas que se amplían con el tráfico intenso y la humedad.
Por Qué El Asfalto Falla En Climas Fríos Y Cómo Actúan Las Algas
Para enfrentar esta fragilidad, un equipo liderado por Elham Fini desarrolló un aglutinante sostenible, con textura similar a la goma, producido a partir de aceite de algas microscópicas, buscando mejorar el rendimiento del pavimento en bajas temperaturas.
Trabajos anteriores ya indicaban que los aceites derivados de algas podrían comportarse de manera similar al betún, con ventajas mecánicas en entornos fríos, reduciendo la rigidez excesiva del asfalto durante caídas bruscas de temperatura.
“Compuestos derivados de algas pueden mejorar la resistencia a la humedad, la flexibilidad y la capacidad de autorreparación del asfalto, potencialmente prolongando la vida útil del pavimento y reduciendo los costos de mantenimiento”, afirma Elham Fini, líder de la investigación.
Según Fini, “a largo plazo, el asfalto de algas podría ayudar a crear carreteras más sostenibles, resilientes y ambientalmente responsables”, destacando el potencial estructural y ambiental del nuevo ligante probado por el equipo.
Con base en estas evidencias, los investigadores utilizaron modelado computacional para analizar aceites de cuatro especies de algas, evaluando la capacidad de mezcla con sólidos asfálticos y el rendimiento bajo condiciones de congelamiento prolongado.
Resultados De Laboratorio E Impacto Ambiental Proyectado
Una especie mostró un rendimiento superior. El aceite de la microalga verde de agua dulce Haematococcus pluvialis mostró mayor resistencia a la deformación permanente bajo estrés de tráfico simulado y mejor protección contra daños causados por la humedad.
En pruebas de laboratorio, muestras de asfalto enriquecido con algas fueron sometidas a cargas repetidas de tráfico y a sucesivos ciclos de congelamiento y descongelamiento, reproduciendo condiciones reales de climas fríos de forma controlada.
Los resultados indicaron una mejora de hasta 70% en la recuperación de la deformación en comparación al asfalto con ligante convencional derivado del petróleo, apuntando a una mayor capacidad de retorno estructural tras esfuerzos mecánicos repetidos.
Además de la ganancia mecánica, los investigadores estiman que la sustitución de solo 1% del ligante fósil por material derivado de algas podría reducir las emisiones netas de carbono del asfalto en 4,5%.
Con una sustitución aproximada de 22%, el pavimento asfáltico podría, teóricamente, alcanzar neutralidad en carbono, sin aumento significativo de los costos, según el equipo responsable del desarrollo de la tecnología.
El financiamiento del estudio fue proporcionado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos, y los resultados fueron publicados en la revista científica ACS Sustainable Chemistry & Engineering, consolidando los datos experimentales obtenidos en laboratorio.
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