Fuente: EcoInventos

 

El mundo se enfrenta a un desafío monumental con la gestión de residuos industriales. Materiales como las cenizas de carbón y el vidrio desechado se acumulan por millones de toneladas, representando un problema ambiental y logístico. En este contexto, un equipo de investigadores australianos ha desarrollado una innovación que no solo ofrece una solución de reciclaje, sino que transforma estos desechos en productos de construcción superiores a los convencionales. Su trabajo demuestra que es posible crear tejas más ligeras, seguras y sostenibles. ¿Y si la solución para construir de forma más sostenible estuviera oculta en nuestros propios vertederos?

Tejas sostenibles hechas con residuos industriales

Una prueba a gran escala realizada por la Universidad RMIT y Bristile Roofing ha demostrado que es posible fabricar tejas de hormigón de baja emisión incorporando cenizas de carbón y residuos de vidrio, dos corrientes de desecho difíciles de reciclar. La producción piloto se llevó a cabo en la planta de Bristile en Melbourne, donde se fabricaron cientos de tejas que no solo cumplen con los estándares australianos de resistencia y durabilidad, sino que también ofrecen un mejor comportamiento frente al fuego y una reducción significativa de peso.

El ensayo no se limitó a resultados de laboratorio: se produjeron casi 300 unidades en condiciones reales de fábrica, replicando los desafíos del entorno industrial.

Beneficio ambiental medido: menos emisiones, menos residuos

Un análisis de ciclo de vida completo reveló una reducción del 13 % en emisiones de CO₂, gracias al reemplazo del 10 % del cemento tradicional por ceniza de estanque recuperada de centrales térmicas y del 10 % de la arena de río por arena reciclada de vidrio sin lavar. Esta sustitución evita procesos de alto consumo energético, disminuye la dependencia de materias primas vírgenes y reduce el volumen de residuos enviados a vertederos.

Australia genera anualmente 12 millones de toneladas de cenizas de carbón y más de 1,3 millones de toneladas de residuos de vidrio. Una gran parte termina almacenada o enterrada, sin uso. Este tipo de innovación da salida a materiales que de otro modo se acumularían sin propósito.

Más allá del laboratorio: lista para escalar

Esta innovación ha superado con éxito la fase teórica. En una prueba de fabricación a escala real en colaboración con su socio industrial, Bristile Roofing, se produjeron casi 300 tejas en condiciones industriales, demostrando la viabilidad del proceso. El proyecto ha alcanzado un Nivel de Madurez Tecnológica (TRL) de 6, lo que indica que el sistema ha sido probado en un entorno relevante, pasando de ser un concepto de laboratorio a una tecnología validada y lista para su demostración en el mundo real.

Actualmente, ya se están coordinando ensayos con ayuntamientos y socios comerciales para probar las tejas y ladrillos en entornos de construcción reales. Sin embargo, el escalado masivo enfrenta dos retos clave: garantizar un suministro constante y homogéneo de los residuos y el papel de los gobiernos para facilitar el acceso a estos recursos y simplificar la normativa.

Ladrillos con mejor aislamiento y menor huella

El equipo de RMIT no se ha detenido en las tejas. También ha desarrollado ladrillos estructurales que integran 15 % de ceniza de estanque y 20 % de arena de vidrio reciclada, con resultados igualmente prometedores: cumplen estándares para muros portantes, ofrecen mejor comportamiento ante el fuego, y reducen la pérdida de calor en un 30 %, lo que podría mejorar la eficiencia energética de los edificios.

En este caso, el análisis de ciclo de vida mostró una reducción aún mayor de emisiones: 18 % menos de CO₂ respecto a ladrillos convencionales. La combinación de beneficios ambientales, térmicos y estructurales coloca a estos productos como alternativas reales para la construcción sostenible urbana.

Un esfuerzo colaborativo con visión circular

El desarrollo está respaldado por el centro de investigación TREMS, una red que integra a nueve universidades australianas y más de 30 socios industriales, gubernamentales y del exterior. Su objetivo es claro: convertir residuos en materiales de alto valor para el sector de la construcción y la fabricación avanzada.

Además, el proyecto cuenta con el apoyo de Sustainability Victoria, a través del fondo Circular Economy Markets Fund, que busca escalar soluciones innovadoras en línea con las políticas de economía circular del estado.

Esta colaboración entre ciencia, industria y administración pública muestra un camino viable para cerrar el ciclo de los materiales en uno de los sectores más intensivos en recursos del planeta: la construcción.

¿Cuáles son los beneficios ambientales y de ingeniería de incorporar desechos industriales?

La incorporación de desechos industriales, como las cenizas de carbón y el vidrio reciclado, en materiales de construcción como tejas y ladrillos, ofrece importantes beneficios tanto ambientales como de ingeniería.

Beneficios ambientales

La transformación de residuos en materiales de construcción es una respuesta al problema del exceso de residuos y las emisiones del sector de la construcción. Los beneficios ambientales medidos incluyen:

1. Reducción de emisiones:
   • Se ha demostrado una reducción del 13% en las emisiones de CO₂ en tejas de hormigón con sustitución de materiales vírgenes.
   • En ladrillos estructurales, el análisis de ciclo de vida mostró una reducción aún mayor, alcanzando un 18% menos de CO₂ en comparación con ladrillos convencionales.
   • Esta reducción se debe en gran parte al reemplazo del cemento tradicional y la arena de río por ceniza de estanque (cenizas de carbón) y arena reciclada de vidrio sin lavar, lo que evita procesos de alto consumo energético.
2. Disminución de residuos y presión sobre vertederos:
   • La sustitución de materiales vírgenes disminuye la dependencia de estas y reduce el volumen de residuos enviados a vertederos.
   • Esta innovación ayuda a desviar grandes cantidades de desechos; por ejemplo, Australia genera anualmente aproximadamente 12 millones de toneladas de cenizas de carbón y más de 1,3 millones de toneladas de residuos de vidrio.
   • Se logra disminuir la presión sobre vertederos, especialmente con residuos como el vidrio o las cenizas de carbón que no se degradan ni se pueden gestionar fácilmente.
3. Reducción de la demanda de materias primas vírgenes:
   • Se reduce la demanda de cemento, cuya producción es responsable de casi el 8% de las emisiones globales de CO₂.
   • En las pruebas realizadas con tejas, se logró reemplazar el 10% del cemento con ceniza de estanque y el 10% de la arena de río con arena reciclada de vidrio sin lavar (un reemplazo total del 20% de material virgen).
4. Promoción de la economía circular:
   • El objetivo claro es convertir residuos en materiales de alto valor para el sector de la construcción y la fabricación avanzada.
   • Estas soluciones promueven la economía circular en sectores tradicionales, generando un cambio cultural hacia el aprovechamiento responsable de recursos.

Beneficios de ingeniería

La incorporación de estos residuos ha resultado en productos con características físicas y de rendimiento mejoradas que cumplen con los estándares.

1. Mejoras en tejas de hormigón:
   • Ligeras: Las tejas fabricadas con la mezcla de residuos son más ligeras. Específicamente, son un 5% más ligeras que las tejas convencionales.
   • Resistencia al fuego: Son más resistentes al fuego. Las tejas resistieron una exposición al fuego de hasta 600 °C. Esta resistencia mejorada es una característica valiosa para los tejados en el clima australiano.
   • Durabilidad y resistencia: Cumplen con la normativa australiana para resistencia y durabilidad. La ceniza de estanque contribuye a un rendimiento mejorado del hormigón con el tiempo, mostrando una mejor estabilidad dimensional, una reducción de la fisuración por retracción y una ganancia de resistencia continuada.
   • Resistencia transversal: Bajo exposición a temperaturas elevadas 120ºC a 300ºC, se observó un aumento moderado en la resistencia transversal (4.25–4.32%).
2. Mejoras en Ladrillos Estructurales:
   • Aislamiento térmico y eficiencia energética: Los ladrillos estructurales, que integran 15% de ceniza de estanque y 20% de arena de vidrio reciclada, reducen la pérdida de calor en un 30% en comparación con los ladrillos convencionales, lo que mejora la eficiencia energética de los edificios.
   • Rendimiento estructural: Cumplen con los estándares australianos para hormigón estructural con capacidad de carga y rendimiento al fuego para elementos de pared.
3. Adaptación al cambio climático:
   • Los nuevos materiales resultantes son más resistentes al fuego y al calor, facilitando la adaptación al cambio climático, algo esencial ya que cada vez se experimentan más eventos extremos.

La combinación de beneficios ambientales (menos emisiones y menos residuos) y estructurales (propiedades térmicas y estructurales mejoradas) posiciona a estos productos como alternativas reales para la construcción sostenible urbana.