Hay un creciente interés por innovar en la manera en que se construyen los edificios. Sobre todo los rascacielos. Estas altísimas torres suelen construirse principalmente con una combinación de acero (estructura resistente y elástica) y hormigón (resistencia y estabilidad), que a menudo suele ser el hormigón armado por fusionar ambos, y que permite soportar grandes alturas y cargas. Otros elementos que se suelen utilizar son el vidrio para las fachadas, el aluminio, el plástico o incluso la madera laminada, si lo que se busca es un diseño moderno y sostenible.
De hecho, existen varios rascacielos construidos en madera. El más conocido es el Mjøstårnet de Noruega, inaugurado en 2019 y con una altura de 85,4 metros y 18 pisos. También está el Brock Commons de Canadá, que es una residencia universitaria de 18 pisos construida con madera y hormigón, o el Ascent MKE de Milwaukee (Estados Unidos), un edificio híbrido de 25 pisos altura. No obstante, uno de los proyectos más ambiciosos es el W350 de Japón, que busca crear el rascacielos de madera más alto del mundo en Tokio (350 metros y 70 plantas).
El secreto de estos llamativos rascacielos es la madera laminada, que son varios tablones de madera unidos con adhesivos de alta resistencia, orientando las fibras en la misma dirección para crear una pieza estructural única, más fuerte, estable y capaz de alcanzar mayores dimensiones que la madera maciza, por lo que es ideal para vigas, columnas, arcos y otros elementos arquitectónicos complejos. Ahora se está investigando el uso de conchas marinas.
Usar conchas podría reducir hasta un 36 % de las emisiones de carbono del cemento
Un grupo de investigadores de la Universidad del Este de Londres (UEL) ha descubierto un nuevo uso para las conchas marinas desechadas que podría cambiar para siempre la manera de fabricar hormigón. Al parecer, su procesamiento hasta convertirlas en fino polvo podría utilizarse como ingrediente, reemplazando así hasta un tercio del cemento de hormigón, lo que a su vez ayudaría a reducir considerablemente las emisiones de carbono.
Estas conchas marinas, como las vieiras, tienen dos componentes principales: carbonato de calcio (CaCO₃, el 95 % de su composición), en forma de aragonito y calcita, y un 5 % de materia orgánica, que son las proteínas y polisacáridos que “pegan” los cristales y les dan resistencia a roturas. Esta combinación crea una estructura en capas muy fuerte, conocida como nácar en algunos moluscos.
Debido a que el cemento es un aglomerante (une fragmentos de otros materiales para formar una masa compacta) hidráulico hecho de caliza y arcilla cocidas, las conchas son básicamente caliza biogénica, por lo que son químicamente compatibles. Cuando estas conchas se trituran, pueden reemplazar parcialmente a los áridos (arena o grava) y caliza (material necesario para la producción del cemento). Esto reduce la necesidad de extraer recursos naturales.
Se estima que la producción de cemento es responsable de cerca del 8 % de las emisiones globales de CO₂. Al utilizar los residuos de conchas, como los de la industria pesquera o alimentaria), se reutiliza un desecho y, por tanto, es posible reducir las emisiones. Si a esto le sumamos que las conchas trituradas tienen una buena resistencia a la compresión, buena dureza y forma angular para mejorar la adherencia con la pasta de cemento, resulta un gran beneficio para el medioambiente.
Durante las pruebas realizadas por los investigadores, el hormigón derivado de la cáscara mantuvo intactas la mayoría de sus características de rendimiento principales a niveles de reemplazo moderados. Como cada año se producen millones de toneladas de residuos de conchas en todo el mundo sin un destino útil, se obtiene un gran beneficio en su reutilización. Dr. Ali Abass, profesor asociado de Ingeniería Estructural, quien dirigió el estudio, afirmó:
“Si logramos destinar incluso una fracción de ese gasto a materiales de construcción bajos en carbono, las ganancias ambientales podrían ser significativas. Es una idea sencilla con un gran potencial para transformar parte del sector”. El uso de las conchas para la creación de cemento ofrecería una reducción drástica del 36 % en las emisiones de carbono del material.
El equipo de investigadores molió las conchas para obtener dos grados distintos de polvo fino, lo que permite que el material actúe como relleno y como sustituto parcial del cemento. Si se realizan más ensayos a nivel industrial para confirmar su viabilidad a gran escala, este fino polvo derivado de la trituración de conchas podría ser uno de los materiales principales en la fabricación de cemento en el futuro.
“Un futuro en el que el subproducto costero de ayer se convierta en la columna vertebral estructural del mañana no es descabellado: es práctico, rentable y cada vez más necesario”, explicó Abass en el comunicado de prensa oficial. Los resultados del estudio han sido publicado en la revista Construction Materials, pero lo que hay que tener claro es que las conchas no pueden sustituir todo el cemento; normalmente se usan en porcentajes parciales, de entre el 10 al 30 %, y deben limpiarse previamente de sal y materia orgánica, además de triturarse y clasificarse correctamente.