Dos pájaros de un tiro -aunque en este caso sean más de dos-. Este lugar común sirve para resumir lo que unos investigadores australianos acaban de descubrir y que podría significar mejoras y soluciones sorprendentes.
En concreto, los científicos de la Universidad Real Instituto de Tecnología de Melbourne (RMIT, por sus siglas en inglés) descubrieron que podríamos producir concreto que sea un 30 por ciento más fuerte procesando y agregando posos de café carbonizados a la mezcla.
Su inteligente receta, que fue publicada en el Journal of Cleaner Production, podría resolver múltiples problemas al mismo tiempo.
Cada año, el mundo produce la asombrosa cifra de 10 mil millones de kilogramos de desechos de café en todo el mundo. Y la inmensa mayoría de esos residuos contaminantes para el medio ambiente termina en vertederos
«La eliminación de residuos orgánicos plantea un desafío medioambiental, ya que emite grandes cantidades de gases de efecto invernadero, incluidos metano y dióxido de carbono, que contribuyen al cambio climático «, explicó el ingeniero de la Universidad RMIT, Rajeev Roychand, autor principal del estudio.
En tanto, de acuerdo a un informe publicado en marzo en Precision Reports, se prevé que el mercado mundial de la construcción aumente a un ritmo considerable entre este año y el 2031. Por lo que se espera una demanda cada vez mayor de hormigón que requiere muchos recursos, lo que también genera otra serie de desafíos ambientales.
«La actual extracción de arena natural en todo el mundo (generalmente extraída de lechos y orillas de ríos) para satisfacer las crecientes demandas de la industria de la construcción tiene un gran impacto en el medio ambiente«, afirmó otro integrante el equipo de científicos, el ingeniero de RMIT, Jie Li.
«Existen desafíos críticos y duraderos para mantener un suministro sostenible de arena debido a la naturaleza finita de los recursos y los impactos ambientales de la extracción de arena», agregó el investigador.
La eliminación de residuos orgánicos plantea un desafío medioambiental, ya que emite grandes cantidades de gases de efecto invernadero, incluidos metano y dióxido de carbono, que contribuyen al cambio climático.La clave, la economía circular
Frente a esos enormes desafíos, los científicos usaron un enfoque de economía circular para tratar de resolver esos problemas con su idea revolucionaria, que no estuvo, desde luego, exenta de dificultades.
«Pensamos que con un enfoque de economía circular podríamos mantener los desechos orgánicos fuera de los vertederos y también, al mismo tiempo, preservar mejor nuestros recursos naturales como la arena», explicó Li.
Pero ya se sabía que los productos orgánicos, como los posos de café, no se pueden agregar directamente al concreto porque filtran sustancias químicas que debilitan la resistencia del material de construcción.
Entonces, utilizando bajos niveles de energía, el equipo de científicos australianos calentó los residuos de café a más de 350 °C mientras los privaba de oxígeno.
Este proceso, que se denomina pirolización, descompone las moléculas orgánicas, lo que da como resultado un carbón vegetal poroso y rico en carbono llamado biocarbón, que puede formar enlaces y, por lo tanto, incorporarse a la matriz del cemento.
No obstante, los investigadores advirtieron que aún necesitan evaluar la durabilidad a largo plazo de su producto de cemento. Ahora están trabajando para probar cómo se comporta el híbrido café-cemento bajo ciclos de congelación/descongelación, absorción de agua, abrasiones y muchos otros factores estresantes.
El equipo también está trabajando en la creación de biocarbón a partir de otras fuentes de desechos orgánicos, como madera, desechos de alimentos y agrícolas.
«Nuestra investigación se encuentra en las primeras etapas, pero estos interesantes hallazgos ofrecen una forma innovadora de reducir en gran medida la cantidad de desechos orgánicos que terminan en los vertederos», sostuvo la ingeniera del RMIT Shannon Kilmartin-Lynch.
«La inspiración para la investigación, desde una perspectiva indígena, implica cuidar el país, garantizar que haya un ciclo de vida sostenible para todos los materiales y evitar que vayan a parar a los vertederos para minimizar el impacto en el medio ambiente», cerró.