Un equipo de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) y de la Universidad de Tokio ha logrado fabricar bloques de construcción sólidos usando arena de desierto y restos de madera, sin una sola gota de cemento. El material se llama Botanical Sandcrete o Botanical Sand Concrete y en laboratorio ya cumple la normativa japonesa para adoquines de pavimento peatonal.
Para entender por qué esto importa conviene mirar el contexto. El hormigón es, después del agua, el material más utilizado del planeta y la fabricación de cemento genera en torno al ocho por ciento de las emisiones globales de CO2. Al mismo tiempo, la industria extrae entre cuarenta y cincuenta mil millones de toneladas de arena y grava al año, sobre todo de ríos, playas y fondos marinos, con impactos que van desde la erosión de costas hasta la pérdida de hábitats para peces y aves.
Mientras tanto, los desiertos cubren cerca de una quinta parte de la superficie terrestre y almacenan cantidades casi ilimitadas de arena que, hasta ahora, se consideraba inútil para la construcción. De ahí la paradoja que señalan los investigadores, resumida en una pregunta muy simple que cualquiera podría hacerse al ver una duna en la tele. Si estamos vaciando ríos para hacer cemento, por qué no usamos la arena del desierto que sobra por todas partes
La arena del desierto, de problema a recurso
El motivo es más técnico que intuitivo. Los granos de la arena desértica son extremadamente finos y redondeados, pulidos por el viento durante miles de años. Esa textura hace que no se enganchen bien entre sí dentro del hormigón tradicional y el resultado es un material demasiado débil para soportar cargas en estructuras.
   |
   |
El nuevo estudio, firmado por el equipo de Ren Wei y publicado en Journal of Building Engineering, plantea cambiar la receta y también el proceso de fabricación. En lugar de mezclar arena con cemento y agua, preparan una pasta con partes similares de arena muy fina y polvo de madera, la introducen en una prensa en caliente y la someten a alta presión a unos 180 grados.
Cómo funciona este nuevo material vegetal
El truco está en la lignina, un polímero natural presente en la madera. Bajo calor y presión la lignina se ablanda, se reparte entre los granos de arena y actúa como un pegamento orgánico. La propia finura y alcalinidad de la arena del desierto, que en el hormigón clásico era un problema, ayuda aquí a crear un contacto más íntimo entre partículas y a reforzar el enlace.
En los ensayos de laboratorio se probaron distintos tipos de arenas finas, incluida arena procedente del desierto de Namibia, variando temperatura, presión, tiempo de prensado y proporciones de la mezcla. Los prototipos de Botanical Sandcrete obtenidos alcanzaron resistencias que cumplen las normas industriales japonesas para bloques de pavimento, lo que los hace aptos para aceras y zonas peatonales, aunque todavía no para pilares o vigas que sostengan edificios.
En la práctica, se podría imaginar algo muy sencillo. En lugar de importar arena de río o triturar roca a cientos de kilómetros, una ciudad cercana a un desierto podría fabricar in situ adoquines para aceras o plazas usando su propia arena y restos de madera de carpinterías o industrias locales. Menos camiones, menos polvo y menos hormigón convencional. Y eso se nota.
Ventajas ambientales posibles
La idea encaja con un problema que la propia Organización de las Naciones Unidas viene señalando desde hace años, la crisis mundial de la arena. Los informes del Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente advierten de que la extracción descontrolada en ríos y costas agrava inundaciones, saliniza acuíferos y degrada ecosistemas de los que dependen miles de comunidades.
Si una parte de esa demanda se pudiera cubrir con arena desértica tratada cerca de su origen, la presión sobre ríos y playas podría reducirse en buena medida. Además, el material propuesto no usa cemento, de modo que, en teoría, también ayudaría a recortar emisiones respecto a un pavimento convencional, siempre que el proceso de prensado se alimente con energía renovable. El propio estudio plantea combinar el uso de arena desértica con residuos agrícolas y calor solar como fuentes adicionales de sostenibilidad en zonas áridas.
Para quien solo ve el resultado final, esa baldosa gris por la que pasa cada día camino del trabajo, toda esta discusión puede sonar lejana. Sin embargo, cada adoquín lleva detrás toneladas de arena, energía y emisiones. Cambiar el material no es un detalle menor, sobre todo en un mundo que construye ciudades, carreteras y polígonos industriales a un ritmo continuo.
Lo que todavía falta por saber
Los propios autores insisten en que el Botanical Sandcrete está en fase de prototipo. Todas las pruebas se han realizado en laboratorio y, de momento, el uso razonable es el de pavimentos y pasarelas en interiores o climas suaves. Queda por comprobar cómo se comporta el material con ciclos de hielo y deshielo, con humedad prolongada o con cargas de tráfico intensas durante años.
También hay preguntas prácticas. No tiene sentido llevar arena de desierto al otro lado del planeta, de la misma manera que hoy ya es problemático mover grandes volúmenes de arena de río. El propio equipo recuerda que el beneficio ambiental solo se maximiza si la producción se hace cerca de las zonas áridas. Y aunque la madera utilizada puede proceder de restos industriales o se está estudiando sustituirla por residuos agrícolas, hay que evaluar con cuidado la huella completa del proceso, desde el origen de la biomasa hasta la energía necesaria para calentar y prensar.
En otras palabras, no estamos ante una solución mágica que vaya a convertir todas las dunas del planeta en edificios, pero sí ante una pieza interesante del puzle de los materiales de construcción sostenibles. Una pieza que invita a repensar algo tan cotidiano como el hormigón, apoyándose en recursos locales vegetales y en un uso más inteligente de la arena que ya tenemos.
El estudio completo se ha publicado en la revista Journal of Building Engineering.
