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Nuestra adicción al hormigón, un desastre para el planeta

La producción de cemento es desastrosa para la biosfera, mientras que la degradación de edificios de hormigón ha hecho que expertos pronostiquen graves problemas en el futuro.
dom 10 junio 2018 07:04 AM
hormigón
Emisión mundial de CO2 La fabricación de cemento, el agente conglomerante del hormigón, consume mucha energía.

El hormigón: no podemos vivir con él pero tampoco sin él. Esa mezcla de cemento, agua y grava o arena puede parecer a primera vista algo prosaico. Pero ha definido la construcción en los últimos siglos y con ella, en parte, la modernidad.

Pero, ¿tenemos que reevaluar nuestra dependencia al hormigón por nuestro bien y el del planeta? La producción de cemento es desastrosa para nuestra biosfera, mientras que la degradación de muchos edificios de hormigón ha hecho que algunos expertos pronostiquen enormes problemas en el futuro.

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Se han propuesto innumerables soluciones, como cambiar la forma en que hacemos el hormigón o concreto, crear alternativas sostenibles o prescindir de él por completo. Pero, ¿desearíamos vivir en un mundo sin hormigón? ¿Y cómo sería ese mundo?

"Si no está agrietado, no es hormigón"

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"El hormigón es lo que más producimos, más que cualquier otro producto aparte del agua potable", dice Paul Fennell, profesor de energía limpia en el Imperial College London. Un informe de 2015 estima que cada año se utilizan aproximadamente tres toneladas de hormigón por cada persona en la Tierra, unas 22 mil millones de toneladas. Para poner esto en contexto, un estudio reciente estimó que a lo largo de la historia hemos producido 8 mil 300 millones de toneladas métricas de plástico.

La Gran Muralla de WA, Australia Occidental
Compuesto de arcilla rica en hierro y arena, el edificio está construido con una pared de tierra apisonada de 230 metros de largo. Solo tomó una pequeña cantidad de acero y concreto

La fabricación de cemento, el agente conglomerante del hormigón, consume mucha energía, dice Fennell. El cemento Portland ordinario, la forma más común en el concreto, se obtiene al hornear piedra caliza y emite cerca de una tonelada de dióxido de carbono por cada tonelada de cemento. La producción de hormigón es responsable de aproximadamente el 5% de las emisiones mundiales de CO2 generadas por el hombre, según el Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible.

El cemento reabsorbe, con el tiempo, parte del dióxido de carbono de la atmósfera, observa Fennell. Un estudio de 2016 estimó que entre 1930 y 2013, el equivalente al 43% del CO2 liberado por la cal durante el calentamiento fue reabsorbido por los productos de concreto en todo el mundo, aunque ese porcentaje no incluye el dióxido de carbono emitido por los combustibles fósiles quemados en hornos, el mayor contribuidor de las emisiones de CO2 durante la producción.

Por desgracia, esta absorción tiene un precio, sobre todo cuando el cemento se usa en estructuras que tienen barras de refuerzo de acero dentro del concreto.

"Comforme el CO2 se mueve a través del cemento, cambia el pH del entorno", dice Fennell. El concreto pierde su alcalinidad y, cuando hay humedad y oxígeno, esa barra de refuerzo se oxida.

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"El acero oxidado puede expandirse hasta nueve veces su dimensión original si se suman todas las capas de óxido de hierro", dice Randolph Langenbach, consultor internacional en conservación de edificios. Esta expansión hace que el concreto se agriete, se desconche y se resquebraje.

La degradación es una gran preocupación, sostiene, y los problemas no se limitan a la corrosión de la barra de refuerzo. Todo, desde las bolsas de aire que quedan en la mezcla de concreto hasta la brisa salobre que golpea las paredes que dan a la costa o el uso de arena de playa en el concreto, puede acortar la vida útil de un edificio.

Como dijo una vez un especialista a Langenbach: "Si no está agrietado, no es hormigón".

Una industria conservadora

Dadas las preocupaciones sobre el impacto ambiental y la longevidad estructural del concreto u hormigón, ¿por qué seguimos construyendo con él?

Porque el hormigón es barato, versátil, rápido de erigir y no requiere protección adicional contra el fuego. También es una materia conocida, y eso influye mucho. Hemos presenciado el desarrollo de los llamados cementos "nuevos", algunos con fórmulas "más verdes", pero es posible que los constructores muestren reticencia a los cambios radicales en los estándares de la industria, explica Fennell.

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"Si quieres construir el próximo Burj Khalifa, no irás por ninguno de estos nuevos tipos de cemento", dice Fennell, "porque las personas no saben cómo resistirán 20 o 30 años de degradación". Un reporte de 2017 encargado por el gobierno británico no encontró ningún estudio públicamente disponible sobre el ciclo de vida de los nuevos cementos, por ejemplo.

Langenbach es todavía más escéptico. "Hacer hormigón (...) es un gran negocio, tanto que se le identifica como una mafia, al menos en Estados Unidos". Históricamente ha habido conexiones con la mafia de Nueva York, y ciertamente todavía hay dinero en juego. El Servicio Geológico de Estados Unidos estima que las ventas de cemento para concreto en 2017 fueron "por valor de al menos 65 mil millones de dólares" solo en Estados Unidos.

Algo viejo, algo nuevo

Algunos arquitectos están tratando de resolver el problema buscando materiales más sostenibles, tanto viejos como nuevos.

Ubicación
Windhover Contemplative Center, California

La firma californiana Aidlin Darling Design que presume de su arquitectura ética codiseñó el Windhover Contemplative Center, un premiado refugio espiritual en la Universidad de Stanford construido con colosales muros de tierra comprimida.

La tierra comprimida, compactada o tapial, es una combinación de materiales no horneados, como grava, arena y arcilla, y la tierra de origen local, comprimida dentro de un marco, se ha utilizado como material de construcción durante miles de años. Recientemente, ha experimentado un retorno en la construcción de alta gama.

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"Es arte y ciencia, todo en uno", dice el arquitecto Joshua Aidlin respecto al material de bajo impacto. Las paredes del centro Windhover tienen 24 pulgadas de grosor y "terminaron siendo más densas que muchas de nuestras paredes de concreto", dice, pero señala que hubo "obstáculos" para que las autoridades aprobaran el edificio, porque no estaban familiarizados con el material.

La revaloración de materiales y técnicas de construcción antiguos, a veces ancestrales, podría ser crucial para la sostenibilidad. Langenbach se especializa en estudios posteriores a terremotos y la recuperación tras desastres. Él dice que la arquitectura vernácula, específica para las necesidades de los locales y que utiliza recursos autóctonos, es a menudo muy resistente, y cita como ejemplo la arquitectura iraní de arcilla sin cocer de 700 a mil años de antigüedad que ha resistido fuertes temblores mientras edificios más nuevos colapsaron.

Las "casas de jengibre" de Haití del siglo XIX y XX constituyen otro ejemplo, agrega Langenbach. Las erigidas con el sistema "colombage" o entramado de madera salieron indemnes del devastador terremoto de 2010, dice. El Hotel Oloffson, una famosa mansión de estilo gótico construida con mampostería de ladrillo sin refuerzo, siguió operativo cuando el resto del país quedó paralizado.

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Con todo, no es sencillo rescatar las técnicas de construcción tradicionales. La ubicuidad del hormigón ha marginado algunos métodos de construcción vernácula, y es difícil recuperar las habilidades perdidas. Irónicamente el hormigón, que fue refinado por primera vez por los romanos, pero luego olvidado casi hasta el siglo XVIII, ofrece un poderoso ejemplo de cómo los materiales y los métodos de construcción pueden experimentar un renacimiento.

¿Un hormigón más sostenible?

Una empresa nipona de diseño ha inyectado dióxido de carbono en el sílice para producir un material de construcción de carbono negativo; un equipo holandés está experimentando con concreto "vivo" que se auto-repara; mientras tanto Reino Unido ha desarrollado el "C02NCRETE" a partir de dióxido de carbono reciclado; el "Hempcrete" es un producto de fibras de cáñamo; y los ladrillos Enviroblocks están hechos de agregados reciclados. Al mismo tiempo, se están desarrollando varios materiales que contienen grafeno, el material más fuerte del mundo.

Copos de grafeno fusionados en una forma gyrioide súper fuerte
Múltiples estudios han propuesto el uso de grafeno en concreto y cemento de alta resistencia.

Estas soluciones de alta tecnología parecen prometedoras, pero el camino a la adopción está plagado de alternativas que nunca llegaron a popularizarse, ya sea porque no pudieron crecer o porque no eran rentables. ¿Quizás la respuesta sea producir y usar concreto de una manera más sostenible?

"El cemento es clave para la sociedad moderna", dice Fennell. "Necesitamos encontrar la forma de hacerlo más sostenible en origen". La industria cementera, agrega, ha estado reduciendo sus emisiones de CO2 al quemar residuos biogénicos (materiales orgánicos como los subproductos agrícolas) en hornos de cemento.

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El proyecto LEILAC (Low Emissions Intensity Lime and Cement) es una iniciativa europea que está creando tecnología para capturar y almacenar el dióxido de carbono producido por la fabricación de cemento, en vez de liberarlo a la atmósfera. Fennell dice que las técnicas de captura de carbono, combinadas con combustibles alternativos, podrían ayudar a alcanzar el objetivo que se ha fijado la Unión Europea para 2025 de reducir las emisiones a un 80% por debajo de los niveles registrados en 1990.

Aumentar la vida útil de los edificios de concreto también ayudaría. El concreto u hormigón puede resistir los estragos del tiempo si se aplica correctamente. El Panteón de Roma, que tiene la cúpula de hormigón no reforzado más grande del mundo, se ha mantenido en pie durante casi 2,000 años. Pero pocas estructuras modernas pueden igualar esta maravilla de la ingeniería.

Una pregunta difícil

¿Podemos realmente vivir sin concreto? Langenbach no es optimista. "Hemos construido tantas estructuras de hormigón reforzado y seguiremos construyéndolas, tal vez durante los próximos 75 a 100 años más, particularmente en China", dice. "Es probable que todos estos edificios tengan que ser reemplazados o sometidos a reparaciones estructurales significativas dentro de 50 a 150 años. Te asombras cuando piensas en la escala".

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Aidlin tiene reservas similares. "Es el material para construir más rápido y más fácil", dice, en especial en partes del mundo en desarrollo y donde los recursos son escasos. "Pero nunca diría nunca", concede, más con esperanza que con expectativas.

Por el momento, al menos, parece que el hormigón está aquí para quedarse, incluso si la mayoría de los edificios construidos con él desaparecen.

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