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El cemento a base de caliza biogénica promete edificios sin emisiones de carbono

El cemento es un importante ingrediente de la construcción en todo el mundo y, por ello, su producción es una fuente importante de emisiones de CO2 en todo el mundo.

Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Colorado en Boulder afirma haber descubierto una forma de hacer que la producción de cemento sea neutra en carbono, e incluso negativa en carbono, extrayendo el dióxido de carbono del aire con la ayuda de microalgas.

La piedra caliza es un ingrediente clave del cemento, pero su incorporación a la mezcla requiere una gran cantidad de energía. Se extrae de grandes canteras y se quema a altas temperaturas, liberando grandes cantidades de CO2.

El equipo de investigación descubrió que la sustitución de la piedra caliza de las canteras por piedra caliza cultivada biológicamente, un proceso natural que algunas especies de microalgas calcáreas completan a través de la fotosíntesis, crea una forma neta de fabricar cemento neutra en carbono.

El científico de materiales Wil Srubar, investigador principal del proyecto, recibió un premio CAREER de la Fundación Nacional de Ciencias en 2020 para explorar cómo cultivar partículas de piedra caliza utilizando microalgas para producir hormigón con beneficios ambientales positivos. La idea se le ocurrió mientras hacía snorkel en su luna de miel en Tailandia en 2017. Vio de primera mano en los corales cómo la naturaleza hace crecer sus propias estructuras duraderas a partir de carbonato de calcio, un componente principal de la piedra caliza.

Él y su equipo empezaron a cultivar cocolitóforos, microalgas blancas y turbias que secuestran y almacenan naturalmente el dióxido de carbono en forma mineral mediante la fotosíntesis. Con sólo la luz del sol, el agua del mar y el dióxido de carbono disuelto, estos diminutos organismos producen las mayores cantidades de nuevo carbonato cálcico del planeta y a un ritmo más rápido que los arrecifes de coral. Las floraciones de cocolitóforos en los océanos del mundo son tan grandes que pueden verse desde el espacio. Estas microalgas viven tanto en aguas cálidas como frías, saladas y dulces, en todo el mundo, lo que las convierte en grandes candidatas para su cultivo en casi cualquier lugar.

En la superficie, crean estas conchas de carbonato de calcio muy intrincadas y hermosas. Es básicamente una armadura de piedra caliza que rodea a las células.

Wil Srubar

Los investigadores utilizaron los cocolitóforos para producir cemento biogénico a base de piedra caliza con una huella medioambiental mucho menor.

Este es un momento realmente emocionante para nuestro equipo. Para la industria, ahora es el momento de resolver este problema tan grave. Creemos que tenemos una de las mejores soluciones, si no la mejor, para que la industria del cemento y el hormigón afronte su problema del carbono.

Wil Srubar

El equipo de investigación ha sido recompensado por su trabajo innovador con una subvención de 3,2 millones de dólares del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) para desarrollar y ampliar la fabricación de cemento a base de caliza biogénica.

La piedra caliza no es el único producto que pueden crear las microalgas: los lípidos, proteínas, azúcares y carbohidratos de las microalgas pueden utilizarse para producir biocombustibles, alimentos y cosméticos, lo que significa que estas microalgas podrían ser también una fuente de otros coproductos más caros, lo que ayudaría a compensar los costes de la producción de piedra caliza.

Fabricamos más hormigón que cualquier otro material del planeta, y eso significa que afecta a la vida de todo el mundo. Es realmente importante que recordemos que este material debe ser asequible y fácil de producir, y que los beneficios deben compartirse a escala mundial.

Wil Srubar

Vía Cities of the future may be built with algae-grown limestone | CU Boulder Today | University of Colorado Boulder

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