¿Crema y azúcar con el cemento? Los australianos añaden café al concreto

Si hay algo de lo que esta ciudad se enorgullece es de su café. Melbourne se considera la meca de la cultura del café en Australia, con baristas tatuados y perforados que elaboran fuertes infusiones artesanales para los clientes snobs del café en casi todos los rincones.

Pero como ocurre con todo consumo, hay desperdicio.

Australia produce alrededor de 83.000 toneladas de café molido y cascarilla cada año, subproductos del tostado y la elaboración del café, y la mayor parte va a los vertederos, donde produce metano y varios otros gases de efecto invernadero a medida que se descompone.

Un grupo de científicos está intentando ahora darle una segunda oportunidad a los posos de café, transformando la sustancia energizante en hormigón, haciéndolo al mismo tiempo más fuerte y más sostenible.

Hace poco, en un cavernoso taller en el campus del Royal Melbourne Institute of Technology, Shannon Kilmartin-Lynch estaba preparando un lote.

Añadió posos de café usados carbonizados de una tostadora local a un lote de lodo gris que se endurecerá hasta convertirse en el material omnipresente del centro urbano moderno.

La sustitución hace que el concreto sea un 30% más fuerte que un lote de control, según un estudio de RMIT publicado el mes pasado en el Journal of Cleaner Production.

La innovación es un ejemplo de los enfoques creativos que los científicos han adoptado en los últimos años en su intento de reutilizar materiales y crear un mundo más sostenible.

Los materiales de construcción ahora se consideran depósitos potenciales de materiales reciclables y carbono que, de otro modo, escaparían a la atmósfera.

RMIT está trabajando con 10 autoridades locales australianas para pavimentar carreteras con plástico desechado. Ha producido hormigón elaborado en parte con neumáticos de caucho usados; mientras que la Universidad de Sydney ha incorporado vidrio esmerilado en los suyos.

En Japón, la Universidad de Kitakyushu construyó una casa que utiliza pañales triturados. La Universidad Estatal de Washington ha fabricado ladrillos a partir de restos de paneles de yeso.

Kilmartin-Lynch, parte del equipo de cinco miembros de RMIT que trabaja en el proyecto cafetalero, aborda la tarea a través de una lente indígena. Una científica con un doctorado en sostenibilidad del hormigón, dijo que su formación cultural la llevó a utilizar su interés en la ingeniería civil para cuidar el medio ambiente australiano.

“Quería estar en ese espacio para hacer un cambio”, dijo.

En dos campus de RMIT en Melbourne, los posos del café se cocinan a 662 grados con poco oxígeno, un proceso llamado pirólisis. La sustancia resultante, llamada biocarbón, se combina con los ingredientes tradicionales del hormigón: cemento, agua, grava y arena, y el biocarbón reemplaza el 15 por ciento de la arena.

La universidad planea realizar pruebas de campo en el mundo real durante los próximos seis meses aproximadamente.

El café fue elegido como candidato simplemente porque los investigadores notaron cuántas tazas de café consumían personalmente, dijo Kilmartin-Lynch. Pero el proceso se puede replicar con cualquier material orgánico.

“Esto es realmente sólo un ejemplo”, dijo. “Por lo general, se hace con árboles. Lo hemos hecho solo con café. Ya sabes, es café, a la gente le encanta el café”.

Si este tipo de hormigón se utilizara ampliamente, uno de los beneficios sería para el clima.

Los desechos orgánicos liberan gases de efecto invernadero a medida que se descomponen, ya sea en abono o en vertederos.

Cada año se producen millones de toneladas: desde la materia vegetal desechada durante la agricultura hasta el desperdicio de alimentos de un hogar típico. Cocerlo para convertirlo en biocarbón y almacenarlo en hormigón mantiene el carbono encerrado en forma sólida, donde no puede calentar el planeta.

Los posos de café usados constituyen una proporción significativa del total de residuos orgánicos que van a los vertederos en Australia.

“Esto conduce a la producción de gas metano, lo que contribuye significativamente al cambio climático”, escribieron los científicos del RMIT en su artículo. “Por lo tanto, existe una necesidad urgente de descubrir varias soluciones de reciclaje que puedan ayudar a desviar estos residuos de los vertederos hacia aplicaciones comerciales”.

El uso de materia orgánica en la producción de hormigón también podría reducir la demanda de arena y su extracción, lo que puede causar daños ambientales.

Y podría contribuir a una “economía circular”, un modelo en el que lo que serían residuos se incorporen a otras partes de la vida.

Pero Kypros Pilakoutas, director general del Centro de Cemento y Concreto de la Universidad de Sheffield, que no participó en la investigación del RMIT, destacó el desafío logístico de llevar un proyecto de este tipo más allá de la fase de prueba de concepto.

“La viabilidad económica de tal aplicación es muy dudosa”, dijo en un correo electrónico. “Aunque encuentro este estudio intrigante desde una perspectiva tecnológica, considero muy improbable que alguna vez encuentre un uso generalizado en aplicaciones a gran escala”.

Kilmartin-Lynch tiene una vista más bien optimista.

“Con suerte, algún día, todos sus desechos orgánicos podrán vaciarse en una cosa grande, someterla a pirólisis de fuego y enviarla”, dijo. Añadió que el equipo no había hecho cálculos de costos de la industria en esta etapa.

Ali Abbas, director del Centro de Investigación sobre Transformación de Residuos de la Universidad de Sydney, que tampoco participó en el proyecto RMIT, dijo que lo veía como parte de una ola de investigaciones prometedoras sobre el hormigón y la sostenibilidad a nivel mundial que estaba demostrando ser eficaz en laboratorios y pruebas de campo, pero aún no había llegado a la corriente principal.

“Puede que no falten muchos años”, dijo Abbas. “Sin embargo, la cuestión va más allá de lo técnico”.

Lo que se necesitaba para progresar era “quitarse el sombrero de ingeniero y ponerse el de negocios”, dijo. El costo, la logística de escalamiento y persuadir a los reguladores de seguridad de la construcción para que acrediten materiales poco ortodoxos se encuentran entre los desafíos más apremiantes.

Algunos esfuerzos de investigación se centran en el uso de hormigón para almacenar residuos o incluso capturar dióxido de carbono.

Otros están trabajando en el desconcertante problema de reducir la huella de carbono del propio hormigón, que proviene principalmente del cemento.

El cemento, una sustancia aglutinante generalmente hecha principalmente de piedra caliza que produce dióxido de carbono como subproducto, constituye entre el 10 y el 15 por ciento de la losa promedio de concreto. Pero es responsable de la mayoría de sus emisiones de gases de efecto invernadero y alrededor del 8 por ciento de todas las emisiones globales, más que la aviación y la mayoría de los países.

Los materiales alternativos, incluidos los productos de desecho de la producción de acero y la generación de electricidad a partir de carbón, hasta ahora han luchado por hacer una mella significativa en las crecientes emisiones generales del producto.

“Hay mucha investigación en esta área”, afirmó Abbas.

Si bien la receta del hormigón actual se estandarizó en Gran Bretaña en la década de 1820, existe una larga historia de uso de materia orgánica en su fabricación.

La Gran Muralla China se mantiene unida con un mortero hecho en parte de arroz glutinoso, y sus constructores anteriores al siglo XIX fabricaban hormigón con la misma sustancia doméstica. Los mesoamericanos emplearon piedra pómez y ceniza volcánica al construir la ciudad aún en pie de El Tajín en México hace unos 1.000 años. En el antiguo Mediterráneo, los expertos dicen que se utilizaban aditivos tan variados como sangre, leche y huevo.

Aproximadamente dos milenios después, Kilmartin-Lynch pagó un café y se dirigió al taller de RMIT para trabajar en agregar lo que estaba bebiendo a la lista.

© 2023, The Washington Post