Los residuos procedentes de nuestros inodoros podrían servir para fabricar un hormigón más resistente, al tiempo que reemplazan parte del cemento.
Los investigadores utilizaron lodos procedentes de una instalación de tratamiento en India. Los secaron y luego los calentaron entre 350 y 450 °C con muy poco oxígeno. Este tratamiento produce un polvo rico en carbono llamado biochar.
Probetas cilíndricas, cúbicas y prismáticas de hormigón que contienen biochar, preparadas para ensayos mecánicos. Crédito: autores del estudio, Scientific Reports, CC BY 4.0.
A continuación, este polvo sustituyó parte del cemento en varias mezclas. Los investigadores probaron proporciones del 5, 10 y 15 %. Midieron su resistencia, su capacidad para absorber agua, su porosidad y su retracción durante el secado. Un hormigón convencional servía de referencia.
Los resultados se vuelven especialmente interesantes después de 91 días de curado. Con un 10 % del cemento sustituido, la resistencia a la compresión aumenta un 21 % respecto al hormigón de control. La resistencia a la flexión progresa un 42 %. La mezcla que contiene un 5 % de biochar también obtiene buenos resultados, con aumentos respectivos del 20 y el 36 %.
Para comprender esta mejora, hay que observar más de cerca el polvo. El biochar contiene numerosos poros diminutos capaces de retener agua. Esta permanece disponible durante el curado del cemento. Sus partículas muy finas también pueden ocupar pequeños espacios entre los demás componentes, lo que hace que el material sea más denso.
El biochar también contiene sílice. Esta participa en reacciones químicas que producen más compuestos que contribuyen a la solidez del hormigón. Al microscopio, la mezcla con un 5 % presenta así una estructura más densa y mejor cohesionada que el hormigón convencional.
Sin embargo, añadir más biochar no mejora indefinidamente el material. Con un 15 % de sustitución, los investigadores observan más poros y zonas peor cohesionadas. Por tanto, las prestaciones dependen en gran medida de la dosificación. Los ensayos también muestran que las mezclas con un 5 y un 10 % conservan propiedades interesantes en cuanto a la absorción de agua y la retracción.
Antes de plantearse la construcción de edificios con este material, serán necesarios más ensayos. En particular, el estudio no evaluó su comportamiento frente a los ciclos de congelación y deshielo, la sal o las temperaturas extremas. Tampoco midió directamente el balance de carbono obtenido al sustituir parte del cemento.