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En la USP, investigadores crearon un cemento que absorbe CO2 en lugar de solo emitir: hecho con óxido de magnesio en lugar de calcio y reforzado con fibras vegetales, el material captura cerca de 100 kg de gas carbónico por metro cúbico, es más resistente y duradero, y puede descarbonizar la construcción civil.
El cemento es uno de los mayores villanos del clima, responsable de una gran parte de las emisiones del planeta. ¿Y si pudiera hacer lo contrario, absorber carbono en lugar de liberarlo? Eso es lo que investigadores de la USP desarrollaron: un cemento que absorbe CO2 del aire y además se vuelve más fuerte. El material, hecho con fibras vegetales y óxido de magnesio, puede capturar cerca de 100 kg de gas carbónico por metro cúbico. En lugar de contaminar, guarda el CO2 dentro de su propia estructura, ayudando a limpiar la construcción civil.
La investigación fue divulgada por el Jornal da USP y proviene de la FZEA, la facultad de la USP en Pirassununga. La idea fue reemplazar el calcio del cemento común por óxido de magnesio, que reacciona con el gas carbónico y lo transforma en parte sólida del material. No es solo un cemento menos contaminante: es un cemento que captura carbono y se vuelve más duradero al hacerlo.
Un cemento que absorbe 100 kg de CO2 por metro cúbico
El cemento que absorbe CO2 desarrollado en la USP puede capturar cerca de 100 kilos de gas carbónico por cada metro cúbico de material producido.
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En lugar de que el cemento sea una fuente de emisión, como el tradicional, se convierte en un sumidero de carbono. Es como si cada bloque construido eliminara un poco de contaminación del aire.
En una industria que produce cemento por miles de millones de toneladas, capturar carbono en lugar de emitir cambia la ecuación. El secreto está en la química detrás del material.
El óxido de magnesio en lugar del calcio
El gran cambio está en el ingrediente principal. El cemento común, el Portland, se hace a base de calcio y libera mucho CO2 en la fabricación. La USP cambió ese calcio por el óxido de magnesio.
Cuando el óxido de magnesio entra en contacto con el dióxido de carbono, reacciona y forma carbonatos de magnesio, que se incorporan al material en lugar de convertirse en emisión. Estos carbonatos llenan la microestructura del cemento, haciéndolo más denso, menos permeable al agua y más resistente.
Es decir, el mismo proceso que captura el carbono es el que fortalece el bloque. El óxido de magnesio hace el trabajo doble.
Por qué las fibras vegetales duran más
El refuerzo del material viene de la naturaleza. El cemento de la USP está reforzado con fibras vegetales, que actúan como una especie de armazón que sostiene el material.
El problema es que, en el cemento común, la alta alcalinidad ataca y degrada estas fibras vegetales con el tiempo. Aquí está otra ventaja del óxido de magnesio: deja el ambiente menos alcalino, con un pH más bajo que el del Portland.
Con menos agresión química, las fibras vegetales duran mucho más y siguen cumpliendo el papel de refuerzo. Es la combinación que hace que el material sea resistente y duradero al mismo tiempo.
Captura el CO2 del etanol de caña
La investigación apunta a una fuente de carbono muy brasileña. La idea es usar el CO2 que sobra de la producción de etanol a partir de la caña de azúcar, un gas que hoy se libera en la atmósfera.
Cada tonelada de etanol genera casi una tonelada de CO2, y solo el estado de São Paulo emite cerca de 11,3 millones de toneladas de este gas por año en la producción del combustible. En lugar de liberar ese carbono al aire, la propuesta es atraparlo dentro del cemento.
Así, dos sectores se ayudan: el etanol entrega el CO2, y la construcción lo guarda. Es economía circular conectando combustible y cemento.
Quién está detrás: la FZEA-USP
El trabajo fue liderado por el químico Adriano Galvão de Souza Azevedo, junto al profesor Holmer Savastano Junior, ambos de la FZEA-USP, en colaboración con la Universidad de Manchester, en el Reino Unido.
Los resultados fueron publicados en la revista científica Construction and Building Materials, una de las principales en el área de materiales de construcción, según Cimento Itambé.
La FZEA, en Pirassununga, es referencia en compuestos de cemento con fibras vegetales. No es una suposición de laboratorio improvisado, es ciencia revisada y publicada.
Por qué esto importa para la construcción civil
El peso de la idea se mide en la escala del sector. La producción de cemento representa alrededor del 8% de las emisiones mundiales de CO2, por lo que cualquier cambio en este material tiene un efecto gigante en el clima.
Un cemento que absorbe CO2, en lugar de emitir, atacaría de frente uno de los mayores problemas de carbono de la construcción civil. A esto se suma la ganancia de durabilidad, que hace que las obras duren más y necesiten menos mantenimiento.
Para la construcción civil, tener un material más verde y más resistente al mismo tiempo es el escenario ideal. Es la oportunidad de transformar al villano del clima en parte de la solución.
Lo que el cemento de la USP muestra
La mayor lección es que se puede repensar incluso el material más básico de la construcción. Los investigadores de la USP mostraron que un cemento que absorbe CO2, con óxido de magnesio y fibras vegetales, puede ser más limpio y más fuerte que el común.
Vale, claro, mantener los pies en la tierra. El resultado proviene de pruebas de laboratorio y de un artículo científico, y llevar esta tecnología a la escala de las obras exige producción en masa y costo competitivo, lo que aún es un desafío.
Aun así, ver un cemento brasileño capturar 100 kg de carbono por metro cúbico es el tipo de avance que puede cambiar la cara de la construcción civil. De la caña al concreto, la USP intenta transformar la contaminación en estructura, y prueba que el futuro de la construcción puede ser, al mismo tiempo, más duradero y menos sucio.
¿Y tú, imaginabas que el cemento, villano del clima, pudiera convertirse en un capturador de carbono? Cuéntanos en los comentarios qué piensas de este tipo de material sostenible.
