La piedra caliza cultivada en algas proporciona una ruta hacia el concreto con carbono negativo

01 agosto 2022

Investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han desarrollado una forma de usar algas para crear hormigón con carbono neutral o incluso con carbono negativo.

Los investigadores utilizan piedra caliza biogénica cultivada por algas en lugar de piedra caliza extraída para fabricar cemento portland, el ingrediente clave del hormigón y el que más carbono genera.

Las microalgas producen piedra caliza (o carbonato de calcio) de forma natural a través del proceso de fotosíntesis.

Según los investigadores, el hormigón hecho de esta "piedra caliza biogénica" es neutro en carbono neto, porque el dióxido de carbono liberado a la atmósfera cuando se quema para hacer cemento es igual a lo que las microalgas extrajeron de la atmósfera durante su crecimiento.


Wil Srubar y su equipo han utilizado algas para cultivar piedra caliza para hormigón. La foto es de Glenn Asakawa/CU Boulder


El cemento se puede hacer con carbono negativo, lo que significa que secuestra más dióxido de carbono del que emite, si la piedra caliza molida adicional, que generalmente se agrega a la mezcla como "material de relleno", también se reemplaza por la alternativa cultivada con algas.

Como no se quema, el carbono de esta porción de caliza queda almacenado en el hormigón.

Los investigadores de la Universidad de Colorado Boulder (CU Boulder) estiman que esto ahorraría dos gigatoneladas de dióxido de carbono por año de ser bombeadas a la atmósfera y potencialmente secuestraría 250 millones de toneladas adicionales.

"Para la industria, ahora es el momento de resolver este problema tan perverso", dijo el investigador principal y director del Laboratorio de Materiales Vivos de CU Boulder, Wil Srubar.

"Creemos que tenemos una de las mejores soluciones, si no la mejor solución, para que la industria del cemento y el hormigón aborde su problema de carbono".

La piedra caliza biogénica se ve, se siente y se comporta igual que la piedra caliza extraída, lo que significa que debería ser fácil cambiarla a los procesos de producción de cemento existentes.


Las microalgas utilizadas en el proceso son los cocolitóforos de color blanco turbio. La foto es de Glenn Asakawa/CU Boulder

Los investigadores estiman que con uno a dos millones de acres de estanques abiertos en los EE. UU., el país podría producir suficiente sustancia para fabricar todo el cemento que necesita. Esta cantidad de tierra es alrededor del uno por ciento de lo que el país usa para cultivar maíz.

El equipo de CU Boulder recibió recientemente una subvención de $ 3,2 millones (£ 2,7 millones) del Departamento de Energía de EE. UU. para desarrollar y ampliar la fabricación de cemento portland utilizando piedra caliza biogénica.

“Vemos un mundo en el que el uso del concreto tal como lo conocemos es un mecanismo para sanar el planeta”, dijo Srubar. "Tenemos las herramientas y la tecnología para hacer esto hoy".

Srubar y su equipo trabajan con las microalgas cocolitóforas de color blanco turbio y de trabajo rápido, que producen las mayores cantidades de carbonato de calcio nuevo en el planeta, incluidas las floraciones que se pueden ver desde el espacio.

Los organismos usan luz solar, agua de mar o agua dulce y dióxido de carbono para producir lo que Srubar describe como caparazones de carbonato de calcio "muy intrincados y hermosos" como una especie de armadura, y se dice que son lo suficientemente resistentes como para vivir en casi cualquier parte del mundo.

Para llevar al mercado la piedra caliza cultivada con algas, Srubar cofundó una empresa nueva llamada Minus Materials. La empresa ya dispone de pequeñas cantidades del material y planea mantener bajos los precios concretos utilizando las mismas microalgas para fabricar otros productos más caros, como biocombustibles, alimentos y cosméticos.


Los cocolitóforos desarrollan conchas de carbonato de calcio. Imagen de Robin Mejia y cortesía de Alison Taylor a través de Wikimedia Commons

"Es muy importante que recordemos que este material debe ser asequible y fácil de producir, y los beneficios deben compartirse a escala mundial", dijo Srubar.

El equipo de CU Boulder está trabajando con la Colección de Recursos de Algas de la Universidad de Carolina del Norte en Wilmington en la selección de cepas y la optimización del crecimiento para aumentar la producción lo más rápido posible, y con el Laboratorio Nacional de Energía Renovable en el desarrollo de biocombustibles y otros productos.

Tal como está, la producción de cemento representa alrededor del ocho por ciento de las emisiones mundiales de dióxido de carbono. Otro producto de concreto con carbono negativo proviene de la compañía Carbicrete de Montreal, que elimina la necesidad de cemento al usar escoria de desecho de la industria del acero más el carbono capturado de las plantas industriales.

Algunos expertos han abogado por detener el uso de concreto mientras siga siendo tan intensivo en carbono, mientras que otros han desarrollado formas de usar menos concreto.



Fuente: https://www.dezeen.com

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