Concreto biomimético, inspirado en la naturaleza

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Cada vez más la industria voltea a ver a la naturaleza como una fuente de inspiración para encontrar soluciones innovadoras que permitan mejorar procesos y productos, hacerlos más amigables con el ambiente, más eficientes y atractivos.

El término bioimitación o biomímesis surge en los años 90, desde sus inicios esta disciplina se ha enfocado en el estudio de las estructuras y el funcionamiento de sistemas vivos para su aplicación sobre todo en problemas ingenieriles y de diseño. Sin embargo, más recientemente, la bioimitación amplió sus objetivos, por eso hoy puede definirse como la “estrategia de reinserción de los sistemas humanos dentro de los sistemas naturales”, lo que significa que ahora se toman en cuenta dentro del campo aplicación de la biomímesis varios conceptos fundamentales de la naturaleza como ciclos cerrados y fuentes renovables de energía, algunos ejemplos de estas aplicaciones son la ecología industrial, la agroecología y biotecnología ambientalmente compatible.

Las aplicaciones de la biomímesis son muy diversas y varían tanto en su contexto como en alcance. Un ejemplo clásico son los aviones, desde los primeros diseños se intentó imitar las estructuras anatómicas de las aves. Sin embargo, aún hoy se siguen buscando nuevos diseños que mejoren la eficiencia de vuelo. Por ejemplo, recientemente los ingenieros se dieron cuenta de que inspirándose en las alas del águila podrían mejorar el equilibrio entre empuje máximo y largo máximo. El águila puede dirigir la extremidad de las alas para encorvarlas hacia arriba y casi en posición vertical crea un alerón (superficies de control que se encuentran en los extremos de las alas), adaptación que hace función de barrera contra los torbellinos e incrementa la eficiencia del vuelo. Hoy en día los aviones ya cuentan con esta forma.

El velcro es otro ejemplo, está inspirado en las plantas conocidas como ortigas que se pegan al pelo de algunos animales y de algunas telas. El tren bala de Shinkansen en Japón es un caso interesante, está inspirado en el ave conocida como martin pescador (Alcedo atthis). Los creadores del tren se inspiraron en el modo en que el ave se introducía al agua en busca de presas sin generar salpicaduras en la superficie, de esta forma fabricaron la parte delantera del tren con la forma del pico del ave. El resultado fue un aumento de 10% en la velocidad y 15% en la eficiencia energética.

Concreto biomimético

En el caso específico del concreto existe un proceso que ya utilizan diversas empresas, en él se captura dióxido de carbono (CO2) residual de fábricas o plantas termoeléctricas para convertirlo en carbonatos mediante biomineralización por precipitación. El proceso nació en California, Estados Unidos y es en ese país donde se comercializa.

Este proceso permite que por cada tonelada de cemento que se fabrique, se secuestre media tonelada de gas CO2, esto puede ayudar en la reducción de emisiones de gas con efecto invernadero.

Antes de que esta innovación se utilizara a nivel industrial se publicó un artículo en Scientific American que describía el proceso por el cual el caudal de dióxido de carbono que las chimeneas de una central térmica arrojan a la a atmósfera se hacía pasar a través de agua de mar.

Esta opción ya es una realidad que tiene varias ventajas; se recicla el dióxido de carbono contaminante, se obtiene un material útil en la construcción y el agua de mar sobrante puede recircular hacia el océano o utilizarse para un proceso de desalinización.

En términos de procesos naturales, la fabricación de concreto mediante esta técnica implica la imitación del fenómeno que sucede en los corales, especies animales con apariencia de planta que fabrican sus conchas y arrecifes tomando el calcio y el magnesio disuelto en el agua formando carbonatos (materiales duros).

Aún este proceso tiene muchos retos qué cumplir, pero sin duda, es un avance hacia la industria sustentable. En el mercado estadounidense existen productos de construcción que contienen 20% de cemento obtenido por el proceso antes mencionado y 80% cemento convencional.

Sería factible evaluar la posibilidad de trasladar este tipo de proceso a nuestro país para comenzar a desarrollar proyectos que ayuden a reducir la contaminación atmosférica al mismo tiempo que se elabora un producto de utilidad para el sector de la construcción.

La naturaleza puede ser una fuente de inspiración tecnológica; conjuntar la biología y el diseño podría ser la base para generar grandes innovaciones. Las ideas existen, sólo falta comenzar a poner en marcha proyectos en México.

El estudio de los procesos de las especies que existen en la naturaleza nos inspiran para crear nuevos productos que benefician el crecimiento industrial con el menor impacto al ambiente.

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