Durante décadas, la arena del desierto se ha considerado poco útil para el hormigón convencional. Sus granos, pulidos por el viento, son demasiado finos y redondeados para encajar entre sí como lo hace la arena que suele utilizar la construcción. Ahora, un equipo de la Universidad de Sharjah, en Emiratos Árabes Unidos, ha logrado convertir ese recurso abundante en ladrillos resistentes.
La clave está en sustituir el cemento Portland por aglutinantes activados con álcalis y dejar que las piezas se endurezcan a temperatura ambiente. Los resultados de laboratorio son prometedores, pero conviene no correr más de la cuenta. Todavía faltan pruebas piloto, cálculos de costes y una evaluación ambiental más completa antes de ver estos ladrillos levantando barrios enteros.
Una arena difícil de aprovechar
No toda la arena sirve para construir. La que se extrae de ríos, canteras o determinados depósitos tiene partículas más angulosas, capaces de trabarse y adherirse mejor dentro de una mezcla. En cambio, el viento va desgastando los granos del desierto hasta volverlos más lisos.
Por eso, vivir rodeado de dunas no significa disponer de un almacén infinito de hormigón. El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente recuerda que la arena desértica, debido a su suavidad, no suele funcionar en el hormigón convencional. Parece una paradoja, pero es muy real.
El trabajo de Sharjah no demuestra que cualquier arena del desierto pueda emplearse sin más. Lo que demuestra es que una formulación distinta puede aprovechar la arena local cuando el sistema tradicional no ofrece buenos resultados. Y ahí está la novedad.
El pegamento que sustituye al cemento
Los investigadores utilizaron arena natural recogida en la región de Sharjah y la combinaron con aglutinantes activados con álcalis. Estos materiales pueden incorporar subproductos industriales como escoria de alto horno y cenizas volantes, que reaccionan al entrar en contacto con soluciones alcalinas.
Mohamed Arab, profesor de Ingeniería Geotécnica de la Universidad de Sharjah, explica que esas soluciones activan reacciones químicas capaces de formar fases de unión «fuertes y similares a una roca». En palabras sencillas, el aglutinante actúa como un pegamento mineral que mantiene unidos los granos de arena.
La otra ventaja está en el curado. Las piezas se endurecieron a temperatura ambiente, sin el tratamiento térmico que necesitan otros ladrillos o algunos sistemas activados con álcalis. Menos calor significa, en principio, menos energía consumida y una fabricación más sencilla. No es poca cosa.
Resistencia frente al agua y las sales
Un ladrillo ecológico no sirve de mucho si se agrieta, absorbe demasiada agua o pierde resistencia con rapidez. Por eso, el equipo comparó sus piezas con ladrillos elaborados con cemento Portland y examinó su comportamiento mecánico, la absorción de agua y la durabilidad.
Según la Universidad de Sharjah, los ladrillos de arena desértica mostraron un rendimiento mecánico superior al de las piezas convencionales de cemento y una menor absorción de agua. También superaron pruebas de humedecimiento y secado, eflorescencias (esas manchas blanquecinas provocadas por las sales) y exposición a sulfatos, además de cumplir los criterios ASTM evaluados en el estudio.
¿Por qué importan tanto los sulfatos? Estas sales pueden aparecer en suelos y aguas subterráneas, especialmente en zonas costeras, y deteriorar determinados materiales cementicios con el paso del tiempo. El equipo observó que los nuevos ladrillos conservaron su integridad y, en algunos casos, resistieron mejor ese ataque que las piezas de cemento Portland.
Una oportunidad para reducir el CO₂
La construcción tiene un problema climático enorme. El informe mundial más reciente del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente calcula que los edificios y la construcción consumen el 32 % de la energía global y generan el 34 % de las emisiones mundiales de CO₂.
Buena parte del impacto está vinculada tanto al funcionamiento de los edificios como a la fabricación y transporte de los materiales. El cemento Portland resulta especialmente difícil de descarbonizar porque la producción de clínker libera CO₂ durante la calcinación y, además, requiere grandes cantidades de energía. Aproximadamente dos tercios de las emisiones de su fabricación proceden de ese proceso químico.
Estos ladrillos podrían reducir la dependencia del cemento y aprovechar materiales disponibles cerca del lugar de producción. También dan una segunda vida a determinados subproductos industriales. Pero el estudio no presenta todavía una cifra definitiva de ahorro de CO₂ por ladrillo, por lo que hablar de una reducción concreta sería adelantarse a los datos.
Lo que aún debe demostrarse
El salto del laboratorio a una fábrica nunca es automático. Una cosa es obtener varias piezas con buen comportamiento y otra producir miles de ladrillos iguales, a un precio competitivo y con una calidad estable. ¿Qué ocurre cuando cambia la composición de la arena o la humedad del ambiente?
Los investigadores quieren fabricar unidades de mayor tamaño y realizar ensayos piloto en condiciones cercanas a las de una planta industrial. También prepararán un análisis comercial, estimarán los costes, diseñarán el proceso de fabricación y estudiarán la logística necesaria para ampliar la producción.
Además, el equipo prevé cuantificar con más precisión los beneficios ambientales. Ese paso importa porque un balance completo debe incluir la fabricación y el transporte de todos los componentes, incluidos los activadores alcalinos. Para saber si el resultado es realmente mejor hay que contarlo todo, no solo el cemento que desaparece de la receta.
Qué significa para la construcción
El mayor potencial está, en buena parte, en regiones áridas que disponen de arena desértica cerca y necesitan materiales capaces de soportar ambientes duros. Utilizar una materia prima local podría reducir la presión sobre otras fuentes de arena y evitar parte del transporte, siempre que las pruebas industriales confirmen el rendimiento.
Para España, la lección no es que cualquier duna pueda convertirse mañana en una pared. La idea más interesante es otra. Los materiales considerados inservibles pueden adquirir valor cuando se cambia la química, pero cada arena deberá caracterizarse y cada producto tendrá que cumplir la normativa antes de llegar a una obra.
La investigación abre una vía seria para fabricar ladrillos con menos calor, menos cemento Portland y mayor uso de recursos locales. Aun así, la revolución solo llegará si el material mantiene sus prestaciones fuera del laboratorio, supera las certificaciones y resulta viable en precio y escala.
El estudio completo ha sido publicado en el Journal of Materials in Civil Engineering.
