Científicos desarrollan hormigón más resistente usando biocarbón de residuos humanos.
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Biocarbón de residuos humanos entra en pruebas
Un equipo internacional estudió una alternativa poco convencional para reducir el uso de cemento en el hormigón. biocarbón de residuos humanos fue incorporado a mezclas experimentales. La investigación fue liderada por científicos de la Universidad Manipal de Jaipur y Louisiana Tech University. El estudio fue publicado en Scientific Reports. Los investigadores utilizaron lodos fecales procedentes de una planta de tratamiento en Warangal, India. El material recibió un proceso térmico antes de incorporarse al hormigón. Primero, los lodos fueron secados. Después, se calentaron entre 350 y 450 grados Celsius en un ambiente con poco oxígeno. Este proceso produjo biocarbón. Posteriormente, los investigadores lo molieron y tamizaron para obtener partículas adecuadas para la mezcla. El equipo preparó cuatro formulaciones diferentes. Una utilizó cemento convencional. Las otras sustituyeron 5 %, 10 % y 15 % del cemento por biocarbón. Las muestras fueron sometidas a pruebas de compresión y flexión. También analizaron absorción de agua, porosidad y contracción durante 91 días. Después del periodo de curado, la mezcla con 10 % de sustitución registró los mayores incrementos. La resistencia a la compresión aumentó 21 %. La resistencia a la flexión también aumentó 42 % respecto a la mezcla convencional.
Un posible uso para residuos del saneamiento
Los investigadores plantean varios mecanismos para explicar estos resultados. El biocarbón contiene pequeños poros capaces de retener agua durante la mezcla. Esa humedad puede liberarse posteriormente y favorecer procesos relacionados con el curado del hormigón. Además, el material contiene sílice y partículas finas. Estas partículas pueden ocupar espacios pequeños dentro de la mezcla. Así, podrían contribuir a una estructura más compacta. Con 5 % de sustitución también se registraron mejoras. La resistencia a la compresión aumentó 20 %, mientras la flexión creció 36 %. Sin embargo, el comportamiento cambió con 15 % de biocarbón. Esa proporción presentó menores niveles de resistencia que las mezclas con 5 % y 10 %. Los resultados también mostraron una disminución de ciertos metales pesados en las probetas al aumentar el contenido de biocarbón.
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Biocarbón de residuos humanos todavía requiere pruebas
Los autores advierten que el material todavía se encuentra en una etapa experimental. Faltan pruebas bajo condiciones reales de construcción. Entre los aspectos pendientes están los ciclos de congelación y deshielo, la salinidad y las temperaturas extremas. También falta evaluar su impacto real sobre las emisiones.
¿Qué otras aplicaciones podrían desarrollarse para aprovechar residuos tratados dentro de materiales de construcción?
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