Si queremos frenar nuestras emisiones de efecto invernadero necesitamos replantearnos unas cuantas cosas, como la forma en que nos movemos, comemos… o levantamos edificios. La industria de la construcción lo tiene asumido y lleva ya un tiempo a la caza de nuevas fórmulas que le permitan reducir su huella de CO2 y levantar bloques más sostenibles, ya no solo en lo que a eficiencia o aislamiento se refiere, sino desde su misma concepción. Y eso pasa por la selección de materiales, con una mayor apuesta por la madera o la “reinvención” del hormigón.
Un equipo de investigadores de Texas, en EEUU, acaba de desarrollar un método para elaborar madera que puede facilitarle las cosas a la construcción.
Menos emisiones… y menos costes en las obras. Ese es el objetivo de un equipo de científicos de la Rice University, un centro privado de Houston, Texas. Los investigadores acaban de presentar un nuevo método para diseñar un tipo de madera de ingeniería que ofrece dos grandes ventajas: es capaz de atrapar dióxido de carbono (CO2) y volverse más resistente durante el proceso. Una capacidad que le permite ganar atractivo como material de construcción sostenible.
Sus creadores insisten en que su propuesta es eficiente desde un punto de vista energético y escalable, por lo que facilitaría la búsqueda de alternativas sostenibles al acero o cemento. "El método podría reducir tanto las emisiones como los costes de construcción de edificios”, subraya la Rice University, si bien no precisa cuánto costaría la elaboración de su madera ni aporta comparativas con otras opciones.
¿Qué proponen exactamente? Un nueva forma de enfocar la "madera de ingeniería", término que suele usarse para definir un tipo de material fabricado durante un proceso que suele incorporar, además de la propia madera, adhesivos y un tratamiento químico o térmico. Lo que acaban de lograr Muhammad Rahman y Soumyabrata Roy, científicos de materiales de la Rice University, es básicamente desarrollar una madera capaz de fortalecerse mientras captura CO2.
"La madera es un material sostenible y renovable que ya empleamos de forma amplia —celebra Rahman—. Nuestra madera de ingeniería exhibió una mayor resistencia que la normal, sin tratar". En una dirección similar apunta la propia Rice University, que insiste en que su método facilita que el material atrape CO2 "mediante un proceso eficiente desde un punto de vista energético y con un potencial escalable que también hace que el material sea más resistente".
¿Y cómo lo consiguen? Rahman y su equipo acaban de plasmar sus conclusiones en un artículo publicado en Cell Reports Physical Science, en el que detallan cómo han encontrado la manera de incorporar en la madera moléculas de un material poroso cristalino que atrapa CO2. Para conseguirlo primero limpian la red de fibras de celulosa que da su fuerza a la madera a través de un proceso de deslignificación, método que sirve para eliminar la lignina de la madera.
"La madera está formada por tres componentes esenciales: la celulosa, la hemicelulosa y la lignina", detalla el experto: "La lignina es lo que da color a la madera, así que cuando se quita esta se vuelve incolora". Para retirarla se recurre a un tratamiento químico con sustancias que —asegura la universidad— resultan inocuas para el medio ambiente. Una vez ha logrado eliminarse la lignina, se recurre a lejía o peróxido de hidrógeno para acabar con la hemicelulosa.
MOF, la clave. La madera deslignificada se sumerge en una solución con micropartículas de un MOF, siglas en inglés de "marcos organometálicos", que destacaban por su capacidad absorbente. En concreto se usa el Calgary framework 20 (CALF-20). "Las partículas de MOF encajan con facilidad en los canales de celulosa y se adhieren a ellos a través de interacciones superficiales favorables", señala Soumyabrata Roy, investigador y autor principal del estudio.
Como aclara Roy, el proceso no está exento de desafíos. "Muchos de los MOF existentes no son muy estables en distintas condiciones ambientales. Algunos son susceptibles a la humedad, y eso no es algo deseable en un material estructural", añade. El CALF-20 destaca sin embargo por su rendimiento y versatilidad.
Objetivo: reducir emisiones. "La fabricación de materiales estructurales como metales o cemento representa una fuente importante de emisiones industriales de carbono", reflexiona Rahman, y concluye: "Nuestro proceso es más simple y ‘más verde’ en términos de sustancias utilizadas y subproductos de procesamiento".
Según los datos que manejaba en 2021 la asociación industrial internacional GCCA, la producción de cemento genera cerca del 7% de las emisiones globales de CO2, bastante más que el tráfico aéreo. Se calcula que si se sumasen las emisiones de gases de efecto invernadero ocasionadas por el hormigón y se atribuyesen a un país este sería el tercero más contaminante del planeta, solo por detrás de China y EEUU. Los cálculos de la industria del hierro y acero son también elevados.
El "renacimiento" de la madera. La investigación de Rahman y Roy coincide con un "renacimiento" en el uso de la madera, que a lo largo de los últimos años ha ido ganando fuerza incluso en la construcción de rascacielos. Alternativas como la mass-timber o la CLT contralaminada le han ayudado a ampliar sus posibilidades y asentarse en el sector. Según datos recogidos por The Wall Street Journal, entre mediados de 2020 y finales de 2021, el número de edificaciones de varias plantas construidas en EEUU con mass-timber se dosparó un 50% hasta superar las 1.300 estructuras. En el listado se incluye incluso un bloque de 25 plantas.
Imágenes: Nicolás Gutiérrez (Unsplash) y Gustavo Raskosky/Universidad Rice
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