Un hormigón sostenible podría convertir tu hogar en una batería gigante

Dos de las secciones de esta página cubren la construcción y la energía renovable. Sin embargo, no es tan frecuente que ambas converjan en un solo avance técnico. El innovador hormigón sostenible que proponen en el MIT se orienta precisamente en esa dirección. El nuevo material es capaz de almacenar energía y permite soñar con un mundo en el que los edificios se conviertan en gigantescas baterías que almacenen la energía renovable producida por placas solares en azoteas y fachadas o incluso ventanas con vidrio fotovoltaico. Es decir, la posibilidad de unas viviendas energéticamente autosuficientes. En este artículo te contamos en qué consiste esta tecnología y sus aplicaciones.

Hacia un hormigón sostenible

Utilizado desde los tiempos de los romanos, cabe decir que el hormigón es el material que sustenta nuestra civilización. No en vano, se dice que es el segundo material más consumido del planeta después del agua. Sin embargo, requiere cemento como elemento básico. A su vez, el cemento se compone principalmente de clínker, que se obtiene por medio de un proceso térmico de calcinación de caliza y arcilla que emite dióxido de carbono.

Por eso, en la actualidad se están explorando alternativas que permitan limitar la presencia de clínker y, por tanto, reducir las emisiones de carbono al producir hormigón. Sin embargo, esa no es la única forma de obtener un hormigón sostenible.

La otra alternativa es apostar por hormigones funcionales. Es decir, con propiedades que, de forma indirecta, mejoran sus credenciales sostenibles y reducen su impacto medioambiental. Así, un hormigón autorreparable con mayor durabilidad sería más sostenible. También lo sería un hormigón capaz de absorber CO₂ atmosférico. En el  caso que nos ocupa estaríamos ante otro hormigón funcional, ya que en teoría podría convertir edificios y otras infraestructuras en acumuladores de energía renovable que contribuyan a la descarbonización de la economía.

Se trata de un enfoque que se ha explorado en los últimos años con proyectos como NewSOL, una iniciativa de ACCIONA que utilizó bloques de hormigón como baterías para plantas termosolares.

El hormigón-batería del MIT

¿En qué consiste, entonces, este nuevo hormigón sostenible? Pues se trata de un material capaz de almacenar energía durante breves periodos de tiempo. Para lograrlo el equipo de ingenieros del MIT ha partido de materiales comunes como el cemento, el agua y el negro de carbono.

El negro de carbono, un componente utilizado tradicionalmente en la fabricación de tinta, se integra en el cemento formando estructuras ramificadas en forma de fractales que incrementan exponencialmente la superficie interna conductora, lo que permite la carga y descarga rápida de energía.

El resultado es un “supercondensador” de cemento que puede transformar elementos estructurales de las casas, tales como muros o cimientos, en algo parecido a baterías capaces de almacenar energía renovable. Esta tecnología permite conservar hasta diez kilovatios-hora por cada cuarenta y cinco metros cúbicos de material, suficiente para el consumo diario de una vivienda media o para contribuir a la estabilidad del sistema eléctrico.

Los supercondensadores de cemento pueden cargarse y descargarse mucho más rápido que las baterías convencionales, lo que contribuye a la disponibilidad inmediata de energía cuando se necesita almacenar o consumir. Así, aunque no será un sustituto de las baterías actuales, sí que se trata de un avance notable en la transición hacia fuentes de energía renovable como la solar y la eólica, que producen energía de manera intermitente.

De llevarse a la producción industrial, hablaríamos de casas y edificios en zonas remotas completamente autónomos gracias a los paneles solares conectados a estos supercondensadores de hormigón. También cabe vislumbrar carreteras capaces de recargar vehículos eléctricos de manera inalámbrica mientras circulan.

No obstante, tal como sucede con cualquier supercondensador, la tecnología del MIT no garantiza un suministro estable de electricidad sino tan solo el potencial para cubrir momentos específicos en los que un hogar se quede sin suministro eléctrico.

Otros ejemplos de hormigón sostenible

Tal como apuntábamos al comienzo, algunos hormigones funcionales están abriendo la puerta a alternativas más sostenibles y con menor impacto ambiental. Es el caso del material autorreparable presentado también por el MIT en fechas recientes. Los investigadores del instituto tecnológico estadounidense han creado un material que, al igual que las plantas, aprovecha el dióxido de carbono del aire para crecer y autorrepararse.

Este polímero sintético, compuesto de cloroplastos de origen vegetal y aminopropil metacrilamida, reacciona con la luz y el CO₂, lo que permite que el material se fortalezca y repare grietas sin intervención humana. Así, al combinar componentes biológicos y sintéticos, se crea un gel que se solidifica y repara grietas al exponerse a la luz y el aire.

El nuevo hormigón sostenible no solo promete prolongar el ciclo de vida de las construcciones y reducir así el consumo de recurso naturales, sino también contribuir significativamente a la reducción del dióxido de carbono en la atmósfera, al utilizar el CO₂ en su proceso de crecimiento. El objetivo de los investigadores es utilizar cloroplastos sintéticos que prolonguen la vida útil del material y permitan pasar a la producción a gran escala. 

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Fuente:

• PNAS