Un equipo internacional de investigadores logró mejorar la resistencia del hormigón con biocarbón obtenido de residuos humanos tratados. En pruebas de laboratorio, una mezcla que sustituyó el 10 % del cemento mostró un aumento del 21 % en su resistencia a la compresión y del 42 % a la flexión.
El estudio, publicado en la revista Scientific Reports, explora una forma de aprovechar residuos del saneamiento y reducir parcialmente el uso de cemento. Sin embargo, el material todavía necesita más pruebas antes de emplearse en construcciones reales.
¿Cómo se fabrica el hormigón con biocarbón?
Los investigadores utilizaron lodos fecales procedentes de una planta de tratamiento en Warangal, India. No añadieron heces directamente a la mezcla.
Primero secaron los residuos y los calentaron a temperaturas de entre 350 y 450 grados Celsius, en un ambiente con poco oxígeno. Este proceso produjo biocarbón, un material rico en carbono.
Después, el equipo molió y tamizó el biocarbón hasta obtener un polvo fino. Con él preparó distintas mezclas de hormigón para sustituir parte del cemento convencional.
La investigación fue dirigida por Raghuvesh Tiwari, de la Universidad Manipal de Jaipur, con participación de especialistas de la Universidad Tecnológica de Luisiana.
¿Qué tan resistente resultó el nuevo material?
Los científicos compararon una mezcla convencional con otras que contenían un 5 %, 10 % y 15 % de sustitución del cemento por biocarbón.
Tras 91 días de curado, la mezcla con un 10 % de biocarbón registró las mayores mejoras de resistencia frente a la muestra convencional. La resistencia a la compresión aumentó un 21 % y la resistencia a la flexión, un 42 %.
Con un 5 % de sustitución, los incrementos fueron del 20 % y del 36 %, respectivamente.
En cambio, añadir un 15 % no produjo los mismos beneficios. Los resultados muestran que incorporar más biocarbón no garantiza obtener un hormigón más resistente.
¿Por qué el biocarbón puede fortalecer el hormigón?
Una posible explicación está en los pequeños poros del biocarbón. Estos pueden retener agua durante la mezcla y liberarla mientras el material endurece.
Esa humedad adicional favorece las reacciones que permiten desarrollar la resistencia del cemento. Las partículas finas también pueden ayudar a rellenar espacios dentro del hormigón.
Los investigadores observaron mejoras en la estructura interna de algunas muestras. Además, analizaron cambios en la concentración de metales pesados, aunque todavía se necesita estudiar su posible liberación a largo plazo.
¿Se podrá utilizar en edificios?
Por ahora, el hormigón con biocarbón de lodos fecales es una propuesta experimental. Los investigadores aún deben comprobar su comportamiento ante cambios extremos de temperatura, congelación, salinidad y otras condiciones de uso.
El estudio tampoco calculó cuánto podrían reducirse las emisiones de carbono al fabricar este material a gran escala.
Los resultados muestran una posibilidad prometedora: aprovechar residuos tratados para sustituir una parte del cemento sin perder resistencia y, en ciertas proporciones, mejorarla. Su aplicación comercial dependerá de nuevas pruebas de seguridad, durabilidad y viabilidad ambiental.
Escrita por Juan Antonio Roman Morales
