¿Hormigón sin cemento?
Una química sencilla mejorará la sostenibilidad de la producción de hormigón
Investigadores del Instituto de Ciencias Industriales, perteneciente a la Universidad de Tokio, han desarrollado un nuevo método para producir hormigón sin cemento. Han unido directamente las partículas de arena mediante una sencilla reacción en alcohol con un catalizador. Esto puede ayudar tanto a reducir las emisiones de carbono como a construir edificios y estructuras en regiones desérticas, incluso en la Luna o Marte.
Investigadores del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio examinaron un nuevo método de producción de hormigón mediante la unión directa de partículas de arena, que podría ayudar a reducir las emisiones de efecto invernadero e incluso a construir una base lunar.
Institute of Industrial Science, the University of Tokyo
El hormigón se compone de dos partes: el árido (normalmente hecho de arena y grava) y el cemento (responsable del 8% de las emisiones totales de CO2 en el mundo). A pesar de que hay una enorme cantidad de arena en el mundo, la disponibilidad de arena para la producción de hormigón es bastante limitada porque las partículas de arena deben tener una distribución de tamaño específica para proporcionar fluidez al hormigón.
"En el hormigón, el cemento se utiliza para unir la arena y la grava. Algunos investigadores están estudiando cómo sustituir más cemento por otros materiales, como cenizas volantes y escorias de altos hornos, para reducir las emisiones de CO2, pero este enfoque es insostenible porque el suministro de estos materiales está disminuyendo debido a la reducción del uso de sistemas de energía térmica y al aumento del uso de acero de hornos eléctricos", explica Yuya Sakai, autor principal. Por tanto, se necesita un nuevo enfoque para producir hormigón a partir de materiales inagotables con menos carga medioambiental. "Los investigadores pueden producir tetraalcoxisilano a partir de arena mediante una reacción con alcohol y un catalizador eliminando el agua, que es un subproducto de la reacción. Nuestra idea era dejar el agua para que la reacción pasara de la arena al tetraalcoxisilano, para unir las partículas de arena entre sí".
Los investigadores colocaron un vaso de lámina de cobre en un recipiente de reacción con arena y materiales, y variaron sistemáticamente las condiciones de reacción, como las cantidades de arena, alcohol, catalizador y agente deshidratante; la temperatura de calentamiento y el tiempo de reacción. Encontrar la proporción adecuada de arena y productos químicos era fundamental para obtener un producto con suficiente resistencia.
"Obtuvimos productos suficientemente resistentes con, por ejemplo, arena de sílice, perlas de vidrio, arena del desierto y arena lunar simulada", afirma el segundo autor, Ahmad Farahani. "Estos descubrimientos pueden promover el avance hacia una industria de la construcción más ecológica y económica en cualquier lugar de la Tierra. Nuestra técnica no requiere las partículas de arena específicas que se utilizan en la construcción convencional. Esto también ayudará a abordar los problemas del cambio climático y el desarrollo espacial".
Además, es probable que el producto tenga una mayor durabilidad que la del hormigón convencional porque no se incluye en él la pasta de cemento, que es relativamente débil frente a los ataques químicos y presenta grandes cambios de volumen debido a la temperatura y la humedad.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática.
Publicación original
"Production of Hardened Body by Direct Bonding of Sand Particles"; Seisan Kenkyu, Vol. 75, 2021
Más noticias del departamento ciencias
![Visualización de la catálisis de la [Fe]-hidrogenasa mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear potenciada con parahidrógeno](https://img.chemie.de/Portal/News/675fd46b9b54f_sBuG8s4sS.png?tr=w-712,h-534,cm-extract,x-0,y-16:n-xl)
Reciba la química en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de química, análisis, laboratorio y tecnología de procesos le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
