abril 17, 2021

La receta del hormigón sin cemento que une la arena con alcohol

Científicos han creado una alternativa sin cemento que une las partículas de arena mediante una reacción entre el alcohol y un catalizador. #Sonora #Expresion-Sonora.com Tomado de http://ecoinventos.com/...

El hormigón es el material de construcción más utilizado en el mundo, pero, por desgracia, el cemento que se utiliza para fabricarlo conlleva una gran huella de carbono. Ahora, científicos de la Universidad de Tokio han creado una alternativa sin cemento que une directamente las partículas de arena mediante una reacción entre el alcohol y un catalizador.

El hormigón se compone de un material agregado, normalmente arena y grava, y de cemento, que actúa como pegamento para mantenerlo todo unido.

El cemento Portland es el más común, pero su fabricación es muy poco respetuosa con el medio ambiente: entre las altas temperaturas de calentamiento y la desgasificación de la piedra caliza, se produce aproximadamente 1 kg de dióxido de carbono por cada kilo de cemento. Teniendo en cuenta la cantidad de material que se fabrica cada año, la producción de cemento representa alrededor del 8% de las emisiones mundiales de CO2.

Por ello, los científicos trabajan en la búsqueda de alternativas más ecológicas, en la mayoría de los casos sustituyendo el cemento por materiales de desecho como las cenizas o la escoria de acero. Pero para el nuevo estudio, los investigadores desarrollaron una nueva receta que une directamente las partículas de arena.

Los investigadores pueden producir tetraalcoxisilano a partir de la arena mediante una reacción con alcohol y un catalizador eliminando el agua, que es un subproducto de la reacción. Nuestra idea era dejar el agua para desplazar la reacción de la arena al tetraalcoxisilano, para unir las partículas de arena entre sí.

Yuya Sakai, autor principal del estudio.

El equipo experimentó con mezclas de arena de sílice, etanol, hidróxido de potasio y 2,2-dimetoxipropano, calentadas en un recipiente de cobre. Hicieron docenas de variaciones diferentes en la configuración, cambiando los volúmenes y las proporciones de los ingredientes, la temperatura a la que se cocinaba y durante cuánto tiempo: 24, 36, 48 o 72 horas.

La arena se unió en diferentes grados dependiendo de la variación, y varias pruebas dieron como resultado un material de hormigón que era estable y relativamente fuerte. Sin embargo, su resistencia a la compresión no se corresponde con la del hormigón tradicional. De momento, el equipo sólo lo ha probado apretándolo entre los dedos; en futuros experimentos se someterá a pruebas más enérgicas y se buscará la forma de hacerlo más resistente.

Pero el nuevo método tiene otras ventajas. Los investigadores afirman que este nuevo tipo de hormigón podría ser más duradero que el normal frente a enemigos comunes como los productos químicos, la temperatura y la humedad. También puede utilizarse con una mayor variedad de agregados, como arena de diferentes tamaños de partícula, y otros materiales que podrían ampliarse en los lugares donde se utilice.

Obtuvimos productos suficientemente resistentes con, por ejemplo, arena de sílice, perlas de vidrio, arena del desierto y arena lunar simulada. Estos hallazgos pueden promover el avance hacia una industria de la construcción más ecológica y económica en cualquier lugar de la Tierra. Nuestra técnica no requiere las partículas de arena específicas que se utilizan en la construcción convencional. Esto también ayudará a abordar los problemas del cambio climático y el desarrollo espacial.

Ahmad Farahani, segundo autor del estudio.

Más información: www.jstage.jst.go.jp

Vía www.iis.u-tokyo.ac.jp

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