sábado, 27 de septiembre de 2014

Hormigón ecológico, mezclando de otra forma calcio y silicio

Hasta ahora, se daba por hecho que la mezcla ideal de calcio y silicio en el hormigón era en una ratio de 1,7; pero científicos del MIT han llegado a la conclusión de que es mejor que esa ratio sea de 1,5. De esta forma, se consigue un hormigón más fuerte y menos contaminante: las emisiones de dióxido de carbono derivadas de su producción se reducirían en un 60%.




Fabricación de hormigón en Washington D.C. (EE.UU.). Imagen: Mitch Kreis. Fuente: Wikipedia.

El hormigón es el material de construcción más utilizado en el mundo, y una de los principales contribuyentes al calentamiento global, ya que produce una décima parte de las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por la industria. Ahora, un nuevo estudio sugiere una manera de que esas emisiones puedan reducirse más de la mitad; y el resultado sería un material más fuerte y duradero. 

Los resultados provienen del análisis molecular más detallado realizado hasta ahora de la compleja estructura del hormigón, que es una mezcla de arena, grava, agua y cemento. El cemento se fabrica mediante la cocción de material rico en calcio, por lo general piedra caliza, con un material rico en sílice -normalmente arcilla- a temperaturas de 1.500 grados centígrados, produciendo una masa dura llamada Esto se muele hasta obtener un polvo clínker o clinker Portland. 

La descarbonatación de la piedra caliza, y el calentamiento del cemento, son los responsables de la mayor parte de la producción de gases de efecto invernadero del material. 

El nuevo análisis sugiere que la reducción de la proporción de calcio y silicato no sólo reduciría las emisiones, sino que además produciría un hormigón mejor y más fuerte. Estos hallazgos se describen en la revista Nature Communications, en un artículo realizado por el investigador de MIT (Massachusetts Institute of Technology, Boston, EE.UU.) Roland Pellenq, los profesores Krystyn Van Vliet, Franz-Josef Ulm, Sidney Yip, y Markus Buehler; y ocho co-autores del MIT y del CNRS (Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia) en Marsella. 

"El cemento es el material más utilizado en el planeta", afirma Pellenq en la noticia de MIT News, que añade que su uso actual se estima en tres veces el del acero. "No hay otra solución para albergar a la humanidad de una manera duradera: se convierte el líquido en piedra, en 10 horas, con facilidad, a temperatura ambiente. Esa es la magia del cemento". 

En los cementos convencionales, explica Pellenq, la ratio calcio/sílice oscila entre aproximadamente 1,2 y 2,2; el estándar aceptado es 1,7. Pero las estructuras moleculares resultantes nunca han sido comparadas en detalle. Pellenq y sus colegas construyeron una base de datos con todas estas formulaciones químicas, encontrando que la mezcla óptima no era la utilizada normalmente hoy en día, sino más bien una relación de aproximadamente 1,5. 

A medida que la relación varía, dice, la estructura molecular del material endurecido progresa desde una estructura cristalina bien ordenada a una desordenada estructura vítrea. Los científicos del MIT observaron que la proporción de 1,5 partes de calcio por cada parte de sílice era "la ratio mágica", dice Pellenq, porque en ese punto el material puede lograr "dos veces la resistencia del cemento normal, en resistencia mecánica a la fractura, con cierto diseño a escala molecular". 

Hallazgos validados 

Los hallazgos, añade Pellenq, "se validaron con una gran cantidad de datos experimentales." Dado que se estima que las emisiones relacionadas con la producción de hormigón representan del 5 al 10 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero industriales, dice, "cualquier reducción en el contenido de calcio en el mezcla de cemento tendrá un impacto en el CO2". De hecho, señala, la reducción de las emisiones de carbono podría ser hasta del 60 por ciento. 

Además de la mejora general de la resistencia mecánica debida a que el material sería más vítreo y menos cristalino, Pellenq señala que no habría "tensiones residuales en el material, por lo que sería más resistente a la fractura." 

Debido a su mejor resistencia a la tensión mecánica, Pellenq dice la nueva formulación podría ser de particular interés para las industrias del petróleo y gas, donde el cemento que cubre los pozos es crucial para prevenir las fugas y explosiones. "Un cemento más resistente sería para ellos algo que considerar, sin duda", asegura Pellenq. 

El trabajo es la culminación de cinco años de investigación. Hasta ahora, el trabajo se ha mantenido en el nivel molecular de análisis. "A continuación, tenemos que asegurarnos de que estas propiedades a nanoescala se traducen en la mesoescala": es decir, a la escala de la ingeniería de aplicaciones para infraestructuras, vivienda, y otros usos.

Referencia bibliográfica: 
Roland Pellenq et al. Nature Communications (2014).
www.tendencias21.net

jueves, 26 de junio de 2014

Smart city ¿Ser o no ser?


Por Ambientum
redaccion@ambientum.com

Hemos querido plasmar las diferentes alternativas que existen en las ciudades inteligentes, y si realmente es una necesidad real de las ciudades del siglo XXI o es una moda más entre las miles que hay.
Veremos lo que opinan las empresas que ofrecen servicios orientados a contribuir en la construcción de las “smart cities”. Vehículos de gasoil dan paso a un transporte más ecológico como coches eléctricos o bicicletas “reutilizables”.
Expertos de la materia como Raquel Segovia, nos ilustran y nos da su opinión sobre este concepto y todo lo que conlleva. ¿Realmente tiene futuro las “smart cities”?.


Está claro que la administración apuesta por ello. Si tienes acceso a maquetas o a sus fotografías, China que, desde nuestro punto de vista, está llamada a ser la primera potencia mundial, ya ofrece prototipos de ciudades de cómo serán en unas cuantas décadas, apostando por lo sostenible, jardines verticales, construcciones ecológicas, etc.
Sabemos que vamos por el buen camino pero ¿hasta qué punto el ciudadano está implicado?. ¿Hasta que punto sabe que existen “las ciudades inteligentes”?. Si preguntamos fuera del sector pocas personas sabrían responder a las preguntas ¿Qué es una “smart city”? ¿Qué criterios tiene que seguir una ciudad para ser considerada “smart city”? ¿Vives en una ciudad inteligente?.
Todo lo que es mejorable es bienvenido y sin duda todos los avances son bien acogidos por los ciudadanos pero no estaría de más hacerles partícipes no solo de la acción o decisión ya tomada y desarrollada, creemos que se debería de informar de por dónde va el juego, invertir más en comunicar para que sirven realmente estos avances. Saber que el nuevo ciclobici de la comunidad de Madrid no es solo para turistas sino que es para que se reduzca los niveles de CO2, que haya menos contaminación atmosférica que repercutirá en los pulmones y el bolsillo de las personas de a pie, entre otros mil beneficios más.

FUENTE: www.ambietum.com