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Investigadores usan algas para ‘cultivar’ cemento de construcción

Los desarrolladores urbanos confían en el cemento hecho de piedra caliza de las canteras. [iStockphoto]

El vertido de hormigón se puede transformar en todo el mundo a medida que los desarrolladores mejoran las ciudades, eliminando la contaminación del calor atmosférico atrapado, al cambiar a un nuevo tipo de cemento creado en Colorado: cemento que «crece» aprovechando pequeños organismos marinos.

Los arbustos de hormigón urbano pueden verse menos grises porque el nuevo hormigón es de color más claro y más reflectante.

Este mes, el Departamento de Energía de EE. UU. adoptó la investigación de la Universidad de Colorado que desarrolló este cemento, invirtiendo $ 3,2 millones para expandir el cultivo de una especie de alga llamada cocolitóforos. La innovación de CU apeló a la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Energía porque la producción de cemento causa el 7 por ciento de la contaminación causante del calentamiento global que está acelerando el calentamiento climático. Esa es una parte significativa, que supera las emisiones de los viajes aéreos.

“Este es un proyecto de eliminación de dióxido de carbono”, dijo Will Srupar, científico de materiales de la Universidad de Colorado Boulder, jefe de trabajo y director del Laboratorio de Materiales Vivos de CUU, a quien se le ocurrió la idea mientras buceaba en Tailandia en su luna de miel. en 2017. Estructuras de piedra caliza en los arrecifes de coral y se preguntó si los humanos podrían replicar los procesos naturales para producir suficiente piedra caliza para el cemento, en lugar de extraer piedra caliza de las canteras.

Los investigadores de UCSD sintetizan principalmente la forma en que los corales y el plancton crean piedra caliza. Las microalgas que florecen en los océanos usan la luz solar, el agua de mar y el dióxido de carbono disuelto para producir carbonato de calcio (piedra caliza), que se encuentra en sus cuerpos y caparazones, y producen piedra caliza mucho más rápido de lo que se expanden los corales.

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“Todo lo que hacemos es desviar la fuente de la piedra caliza de sacarla del suelo con palas para cultivarla con algas”, dijo Srupar. «Si pudiéramos hacer el cambio total, cambiar de canteras a piedra caliza cultivada con cocolitóforos de microalgas, evitaríamos 2 gigatoneladas de emisiones de dióxido de carbono por año».

Estos cálculos asumen que la construcción urbana está creciendo al ritmo actual en todo el planeta, un ritmo vertiginoso que los grupos de la industria de la construcción estiman que se ha triplicado en las últimas cuatro décadas, agregando el equivalente de la ciudad de Nueva York cada mes.

Cambiar a una producción de cemento neutral en CO2 ayudará a contener un clima cálido que ha provocado peores sequías e incendios forestales. Srupar dijo que la industria de la construcción ha mostrado interés en abordar este problema. Cambiar a cemento producido limpiamente también mejoraría ligeramente el efecto de isla de calor urbano que amplifica el calentamiento porque el cemento más blanco no absorberá tanto calor como el gris.

Los desarrolladores urbanos confían en el cemento hecho de piedra caliza de las canteras, a menudo controvertido debido al tráfico de camiones y el deterioro del paisaje, y lo queman en hornos a temperaturas superiores a los 2500 grados. La quema libera dióxido de carbono de las rocas calizas a la atmósfera.

El concreto ahora se clasifica como uno de los materiales más utilizados en el planeta, hecho mezclando agua y cemento Portland en una pasta y batiendo arena, grava y piedra triturada antes de endurecerse. Por el contrario, las algas producen calcio de forma natural a través del proceso de fotosíntesis que captura el dióxido de carbono.

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El financiamiento federal otorgado este mes tiene como objetivo poner en marcha a los ingenieros de CU Boulder que trabajan con colegas que recolectan y cultivan algas en la Universidad de Carolina del Norte en Wilmington y con científicos de energía en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía en Golden, quienes visualizan «biotecnología a base de piedra caliza». -cemento.” como crítico para lograr la meta de la nación de reducir el dióxido de carbono en la atmósfera.

Srupar dijo que las algas tendrían que cultivarse en estanques y cubrirían casi dos millones de acres para satisfacer las necesidades de la industria de la construcción de EE. UU. Esto es aproximadamente el 0,5% de la tierra de la nación. Los investigadores prevén piscinas dispersas para lograr la eficiencia económica en la entrega de cemento. A partir de dos años, dijo, los investigadores comenzarán a cultivar los organismos a gran escala en las instalaciones de Arizona.

«Se trata de desarrollar las ciudades del futuro».