CDT Los ladrillos han desempeñado un papel vital en la construcción durante siglos. A medida que el mundo avanza hacia la sostenibilidad, se están fabricando ladrillos innovadores a partir de residuos mediante técnicas avanzadas de pretratamiento y prefabricación. Dadas las importantes cantidades de residuos que se producen en diversos sectores y los retos que plantea una gestión eficaz de los mismos, utilizarlos para desarrollar ladrillos de construcción energéticamente eficientes constituye una estrategia viable.1
Fuente: AZO Build
Tradicionalmente, los ladrillos se fabrican utilizando un método de cocción de arcilla que consiste en moldear, secar al sol y quemar. Este proceso consume aproximadamente 24 millones de toneladas de carbón al año.2 Dado que el carbón es uno de los principales contaminantes, los investigadores están estudiando el uso de diversos residuos -como serrín de madera, residuos industriales, residuos textiles, residuos agrícolas, residuos plásticos y lodos- en la producción de ladrillos.1
Se pueden fabricar ladrillos con y sin cocer a partir de diversos residuos. Por ejemplo, los ladrillos de cemento sin cocer se fabrican con cenizas mezcladas cocidas, mientras que los ladrillos cocidos pueden producirse mezclando lodos textiles con arcilla en proporciones variables.1 Los residuos agrícolas como la harina de huesos de aceituna y la paja de trigo pueden sustituir parcialmente a la arcilla en los ladrillos cocidos. Además, las cenizas del bagazo de caña de azúcar y de la cáscara de arroz pueden utilizarse para crear ladrillos de arcilla energéticamente eficientes, adecuados para estructuras portantes. Otras biomasas agrícolas leñosas, como la cáscara de cacao, el serrín, las semillas de cereza y los residuos de uva, también tienen potencial para sustituir a la arcilla en distintas proporciones en la fabricación de ladrillos.1,2
En el sector de la construcción, los residuos de construcción y demolición como la arena, la tierra roja, el cemento, el polvo de cantera y el polvo de vidrio se están utilizando en la producción de ladrillos. Además, pueden formarse ladrillos geopolímeros sostenibles combinando subproductos de bioprocesos y residuos industriales como cenizas de lodos y vidrio triturado con pizarra de cantera, lo que fomenta aún más las prácticas de construcción sostenible.1
Aplicaciones en la construcción
Los ladrillos energéticamente eficientes fabricados a partir de chatarra están ganando popularidad en el sector de la construcción debido a sus propiedades ajustables. Por ejemplo, los ladrillos de arcilla cocida fabricados a partir de una mezcla de arena seca de obras y residuos plásticos triturados pueden presentar hasta un 85 % más de resistencia a la compresión que los ladrillos de arcilla tradicionales, lo que los hace ideales para su uso en entornos difíciles.1
También se pueden crear bloques de pavimento mezclando residuos plásticos con arena de foso y arena marina. Además, las casas construidas con residuos plásticos como el tereftalato de polietileno ofrecen un aislamiento acústico y térmico eficaz, son a prueba de balas y pueden resistir fenómenos meteorológicos extremos como los ciclones.2
Se pueden fabricar ladrillos huecos ligeros con residuos plásticos, mientras que los bio-ladrillos y los paneles de bio-ladrillos se han producido con éxito a partir de cáscara de trigo y bagazo de caña de azúcar reciclados.1 Por otra parte, los bloques de tierra estabilizada comprimida (CSEB) fabricados sustituyendo parcial o totalmente la arena graduada por lodos de granito demuestran una mayor resistencia a la compresión y una mayor durabilidad, soportando un envejecimiento de hasta cinco años y resultando muy adecuados para aplicaciones de soporte de carga.1
Ventajas
Los ladrillos fabricados a partir de desechos ofrecen numerosas ventajas medioambientales y estructurales.1,2 Por ejemplo, el creciente número de plantas de tratamiento de aguas residuales ha aumentado la producción de lodos, lo que complica los métodos de eliminación. Sin embargo, la incorporación de hasta un 6,66 % de lodos a los ladrillos puede reducir la temperatura de cocción necesaria, facilitando los procesos de producción.1
Los ladrillos biológicos procedentes de residuos agrícolas como rastrojos, mazorcas de maíz, bagazo de caña de azúcar y cáscaras de cereales no sólo son rentables, sino que también tienen una conductividad térmica inferior a la de los ladrillos convencionales. Esta característica puede reducir el consumo de energía hasta en un 36 %.1,2 Además, estos materiales completamente orgánicos ayudan a convertir la quema tradicional de residuos agrícolas en un proceso que contribuye a la fijación de carbono en la atmósfera.1
La manipulación incorrecta de materiales no deseados procedentes de diversas industrias puede degradar la calidad del aire, el suelo y el agua. Mediante un innovador cribado y reciclado de residuos, la producción de ladrillos energéticamente eficientes y económicos puede proteger el medio ambiente y la salud humana. Además, los ladrillos enmendados con lodos presentan una elevada resistencia a la compresión1.
La mala gestión de los residuos plásticos plantea riesgos ecológicos irreversibles debido a su no biodegradabilidad. Por otra parte, la utilización de residuos plásticos en la producción de ladrillos ofrece ventajas en términos de reducción del tiempo de ejecución, disminución de los costes, mejora de la capacidad de carga, aumento de la flexibilidad, reducción significativa de los residuos y disminución del consumo de energía.2
Retos
A pesar de las numerosas aplicaciones y ventajas de los ladrillos fabricados con chatarra, su uso comercial se ve obstaculizado por algunos problemas. Por ejemplo, son preocupantes los escenarios posteriores a la demolición de ladrillos incorporados con plástico. Del mismo modo, la adición de lodos en los ladrillos de cemento sin tratamiento previo conduce a la inevitable lixiviación de metales peligrosos.1
Los materiales orgánicos de los residuos agroindustriales pueden afectar a la absorción de agua y reducir la capacidad de carga de los ladrillos.1 Por lo tanto, es esencial seguir investigando para determinar el rendimiento a largo plazo y la resistencia optimizada de estos ladrillos según los requisitos del proyecto para su aplicación en el sector de la construcción.2
La mayor parte de la investigación sobre ladrillos sostenibles se ha centrado principalmente en el uso de materiales de desecho sólo como sustitutos parciales de las materias primas. Este enfoque carece de métodos específicos de pretratamiento o fabricación adaptados a los materiales de desecho. En consecuencia, a pesar de sus inconvenientes medioambientales, la cocción sigue siendo el método más empleado para la fabricación de ladrillos.1
Últimos avances
El sector de la construcción reconoce cada vez más el potencial de los ladrillos fabricados a partir de chatarra. Por ejemplo, los ingenieros de la Universidad RMIT de Australia han demostrado el uso práctico de este tipo de ladrillos en proyectos de construcción reales. Desarrollaron ladrillos energéticamente eficientes sustituyendo la arcilla por al menos un 15 % de residuos de vidrio y un 20 % de cenizas procedentes de una empresa de reciclaje. Esta innovación redujo la temperatura de cocción hasta un 20 % en comparación con los ladrillos tradicionales, lo que supuso un ahorro de costes para los fabricantes. Además, el uso de estos ladrillos para construir un edificio de una sola planta podría reducir la factura energética de los hogares hasta en un 5 %, lo que supone una solución de economía circular a importantes retos relacionados con los residuos3.
Un estudio publicado en la revista Energy and Buildings también aboga por el uso de ladrillos porotérmicos que incorporan residuos en climas cálidos-áridos y templados-cálidos, lo que podría ahorrar en costes de aire acondicionado, reducir las emisiones de CO2 y mejorar el rendimiento de las inversiones. Estos bloques porotérmicos, fabricados con materiales desechados como plástico, neumáticos, telas, polvo de cuero, lana de roca y médula de coco, han mostrado un rendimiento termoeconómico prometedor en diversos climas indios, concretamente en Nueva Delhi y Bikaner.4
Perspectivas de futuro
Los ladrillos siguen siendo las unidades de construcción preferidas y ofrecen grandes posibilidades de mejorar la sostenibilidad.1 La brecha entre la investigación académica y la comercialización de ladrillos fabricados a partir de residuos podría salvarse mediante métodos avanzados de evaluación del ciclo de vida, que analizarían el comportamiento de estos ladrillos a lo largo de diversas etapas, como la producción de materiales, su utilización y su demolición.2
Se necesitan técnicas innovadoras para producir ladrillos cocidos y sin cocer con materiales de desecho, garantizando que estos productos cumplan las normas reglamentarias sobre propiedades estructurales y no estructurales.1 La adopción más generalizada de este tipo de ladrillos podría dar respuesta a los retos relacionados con la vivienda asequible y la gestión eficaz de los residuos en todo el mundo.
Referencias y lecturas complementarias
1. Saravanan, J., & Rao, P. V. (2023). Past investigations on development of sustainable bricks – A comprehensive review. Sustainable Chemistry for the Environment, 3, 100030. https://doi.org/10.1016/j.scenv.2023.100030
2. Puri, Dr. V., Kumar, S., Grover, K., & Sharma, M. (2022). Development of Eco-Friendly Bricks for Sustainable Construction. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1248(1), 012109. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1248/1/012109
3. Wright, W. (2024). Energy-smart bricks keep waste out of landfill. RMIT University, Australia. https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2024/apr/energy-smart-bricks0
4. Shaik, S., Roy, A., Arıcı, M., Kontoleon, K. J., Afzal, A., & Li, D. (2023). Air-conditioning cost savings, CO2 emission benefits and return on investment by using waste in porotherm bricks in hot-arid and warm-temperate climates. Energy and Buildings, 286, 112955–112955. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2023.112955
Cargando...
