Autor | Elvira Esparza
El hormigón es el material de construcción más utilizado, pero a la vez es uno de los más contaminantes. El hormigón autorreparable basado en técnicas de bioconstrucción permite que se repare a sí mismo evitando que las grietas pongan en peligro la seguridad de las construcciones.
Según un informe de la Agencia Internacional de la Energía (AIE) la producción de hormigón representa el 8% de las emisiones mundiales de CO2. Esto ha obligado a buscar alternativas para conseguir que este material tenga un menor impacto en el medio ambiente. En línea con este objetivo se trabaja con diferentes tipos de hormigón como el hormigón ceniza, hormigón de plástico reciclado; hormigón bajo en carbono o el hormigón autorreparable.
En qué consiste el hormigón autorreparable
El hormigón destaca por su robustez y durabilidad, aunque tiende a deteriorarse con el tiempo por las condiciones climáticas, las tensiones y las sobrecargas que dan lugar a la aparición de grietas. La reparación de estas grietas que ponen en peligro la seguridad de las estructuras se aborda desde el exterior con tratamientos de superficie. Sin embargo, el hormigón autorreparable plantea la reparación de las grietas desde el interior, previniendo su propagación.
Proyectos de hormigón autorreparable
Henk Jonkers, microbiólogo de la Universidad Tecnológica de Delft (Holanda) presentó el primer hormigón autorreparable con bacterias incrustadas en 2015. La técnica consiste en introducir en el hormigón unas cápsulas que contienen cepas de una bacteria y lactato de calcio, que es de lo que se alimentan las bacterias. Cuando se producen grietas en el cemento y entra agua, estas cápsulas se rompen y las bacterias crean una caliza solidificada e insoluble. Estas bacterias pueden permanecer inactivas en el hormigón hasta 200 años después de su construcción. Por sus características, este material de construcción aún experimental es conocido como hormigón vivo.
En 2021, investigadores del Instituto Politécnico de Worcester (Massachusetts) crearon un hormigón autorreparable con una enzima que interactúa con el CO2 del aire y produce cristales de carbonato cálcico con las características del hormigón para rellenar las grietas. Este modelo se inspira en el cuerpo humano, en el que la enzima anhidrasa carbónica transfiere el CO2 de las células al torrente sanguíneo. Este hormigón puede reparar las grietas en apenas 24 horas, mientras que el biohormigón con bacterias tarda unas 3 semanas.
En Estados Unidos, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA) trabaja en el proyecto BRACE (Bio inspired restoration of aged concrete edifices) para desarrollar tecnologías capaces de autocurar las grietas del hormigón inspirándose en los sistemas vasculares que apoyan la reparación continua en ecosistemas y organismos vivos. Se trata de un hormigón que tiene la capacidad de autocurarse como se cura un arañazo en un brazo. Con este proyecto se espera reducir el tiempo y coste de reparación y prolongar la vida útil de las infraestructuras.
¿Qué beneficios aporta el hormigón autorreparable?
Las ventajas que ofrece el hormigón autorreparable en la construcción son varias:
- Alarga la vida útil de las infraestructuras reduciendo la necesidad de realizar intervenciones de mantenimiento.
- Reduce las emisiones de carbono porque al alargar la vida del hormigón no es necesario producir más material y, por tanto, se reducen las emisiones y también los residuos.
- Mejora la seguridad, porque se reduce el riesgo de colapso estructural. Al autorrepararse las grietas pequeñas se asegura la estructura impidiendo que penetre el agua y corroa el interior de la estructura de acero con la que se refuerza el hormigón.
- Disminuye los costes de reparación de las estructuras, que solo en las infraestructuras de la UE alcanza los 6.000 millones de euros al año. Se estima que con el hormigón autorreparable, los costes pueden caer a la mitad.
¿Qué aplicaciones tiene el hormigón autocurativo en la vida real?
Las investigaciones de BRACE se han desarrollado en el ámbito militar. En una primera fase se han centrado en el desarrollo de hormigón autorreparable para estructuras grandes y permanentes como los silos nucleares. En la segunda fase incluirán estructuras temporales como los aeródromos. Además, planean ampliar su acción a estructuras civiles como reparación de carreteras y autopistas, así como a la construcción de viviendas.
El biohormigón desarrollado por la universidad de Delft se utiliza en obras de ingeniería civil, principalmente en canales de irrigación, puentes o vías. Se ha utilizado con éxito en Países Bajos, China, Estados Unidos y Europa.
El hormigón autorreparable va a contribuir a cambiar la construcción por ser una solución sostenible, ecológica y duradera, aunque su elevado coste frente al hormigón tradicional es un freno para su expansión.
Imágenes | Tama66, Ricardo Gómez
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