El hormigón armado es en la actualidad el material de construcción más empleado a nivel global. La producción del cemento Portland, su principal componente, es responsable de aproximadamente el 8% de las emisiones de dióxido de carbono (CO₂), lo que hace que la huella de carbono de este material sea muy alta. Por ello, se están desarrollando cementos alternativos, basados en geopolímeros, capaces de reducir un 80 % las emisiones de CO₂ en la construcción.
¿Qué son los geopolímeros?
Aunque generalmente asociamos los polímeros con los plásticos, la realidad es que dicha denominación abarca un grupo más amplio de materiales. Los polímeros están conformados por largas cadenas de moléculas semejantes, llamadas monómeros, unidas por enlaces covalentes.
Nuestro cuerpo contiene muchos polímeros naturales, entre los que destacan las proteínas que nos estructuran y los ácidos nucleicos (ADN y ARN). Otros polímeros naturales que ampliamente usamos en nuestras industrias son la celulosa y el caucho natural.
Los geopolímeros son un tipo particular de polímeros inorgánicos, que se sintetizan a partir de fuentes ricas en aluminosilicatos. Dichas fuentes suelen ser subproductos o residuos de procesos industriales, tales como las cenizas volantes (centrales térmicas), escorias de alto horno (siderurgia) y desechos mineros. Otra fuente es el metacaolín, que se puede producir a partir de un tipo de arcilla llamada caolín.
Los precursores de los geopolímeros se activan mediante soluciones alcalinas y pasan a formar una estructura tridimensional amorfa, extremadamente resistente y duradera. Por ello pueden funcionar como un cemento de alto rendimiento para aplicaciones en el campo de la construcción.
¿Por qué los geopolímeros son considerados cemento verde?
En primer lugar, hay que destacar que la síntesis de geopolímeros se lleva a cabo a temperaturas que van desde los 20 °C a 80 °C. En contraste, la fabricación del cemento Portland requiere temperaturas de alrededor de 1.450 °C. Esto implica que para producir el primero se requiere una fracción de la energía que demanda el segundo, lo que se traduce en una disminución significativa de las emisiones de CO₂.
Luego, está el hecho de que los materiales empleados en los precursores de los geopolímeros son generalmente subproductos o residuos de procesos industriales. Por ello, su uso en la construcción evita que terminen acumulados en vertederos y pasen a contaminar nuestro medio ambiente.
Sin lugar a dudas, un material cementante con baja huella de carbono y elaborado a partir de residuos industriales bien merece el título de cemento verde.
Beneficios del cemento verde
Además de la sostenibilidad ambiental, el cemento verde a base de geopolímeros nos ofrece otras ventajas. Una de ellas es que su resistencia a la compresión iguala o incluso supera a la del cemento Portland, por lo que resulta apropiado para hormigones estructurales. También soporta adecuadamente la exposición a sulfatos, ácidos y cloruros, lo que lo hace ideal para hormigones en ambientes industriales o naturales hostiles. Adicionalmente, posee una resistencia al fuego superior a la del cemento Portland, por lo que brinda mayor seguridad en casos de incendio.
Por otra parte, la velocidad del fraguado del cemento verde a base de geopolímeros puede ser fácilmente ajustada. Así, el tiempo de fraguado puede ser corto o prolongado, según lo requiera la obra en cuestión. Esto aumenta ostensiblemente el campo de aplicación de este tipo de hormigón ecológico en la construcción.
Los amplios beneficios que ofrece el cemento verde y su capacidad para disminuir la huella de carbono en el sector construcción lo convierten en una alternativa muy apreciada. Pero aún falta camino por recorrer para implementar el uso a amplia escala de los geopolímeros. Sin embargo, ya se han edificado, en diversas localizaciones del mundo, obras emblemáticas con este novedoso material.
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