Los investigadores del EEUU se pasan el juego: inyectan CO2 al cemento y aumentan su resistencia un 13% en 24 horas

La producción del cemento es la responsable de aproximadamente el 8% de las emisiones globales de dióxido de carbono, según distintas estimaciones del sector de la construcción. Y justo en este sentido, reducir esa huella sin perder resistencia estructural es uno de los grandes retos pendientes de la industria.

Investigadores del flamante Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, han encontrado una forma de convertir parte de ese problema en una ventaja: inyectar CO2 directamente en la pasta de cemento fresco durante el proceso de fraguado. El resultado, publicado recientemente, sorprendió incluso a los propios autores del estudio.

Investigadores del MIT logran que el cemento gane un 13% de resistencia en 24 horas

El hallazgo se publicó el 11 de junio de 2026 en el Journal of the American Ceramic Society, firmado por Marcin Hajduczek como primer autor, junto a Admir Masic, Santiago El Awad y Franz-Josef Ulm, del MIT, con la colaboración del IIT Jodhpur (India) y la empresa CarbonCure Technologies.

El equipo mezcló CO2 congelado en estado sólido con pasta de cemento fresco y utilizó espectroscopia Raman confocal (una técnica que analiza la composición química con láseres) para observar en tiempo real, durante 24 horas seguidas, cómo cambiaba la estructura interna del material a medida que fraguaba.

¿El resultado? La pasta de cemento mezclada con CO2 (equivalente al 1% de su peso) alcanzó una resistencia a la compresión un 13% superior a las mezclas de referencia, medida exactamente a las 24 horas de fraguado.

¿Qué ocurre químicamente cuando el CO2 entra en contacto con el cemento fresco?

El proceso se desarrolla en tres fases durante las primeras 24 horas. En la primera hora, el CO2 disuelto reacciona con el calcio de la mezcla y precipita en forma de carbonato cálcico, lo que frena temporalmente la hidratación normal del cemento. Al mismo tiempo, los silicatos liberados forman un gel de sílice amorfo que se reparte por toda la pasta.

Entre las cuatro y las ocho horas, una vez que el CO2 queda mineralizado, la hidratación retoma su curso habitual.

El hidróxido de calcio reacciona entonces con ese gel de sílice en lo que se conoce como reacción puzolánica, generando silicato de calcio hidratado (C-S-H), el compuesto responsable de la resistencia del cemento, distribuido ahora de forma mucho más uniforme por toda la mezcla.

Pasadas las ocho horas, la estructura resultante queda más uniforme y compacta que la de un cemento convencional, sin ese gel de sílice que, según cuentan los propios investigadores, desapareció de forma tan consistente en todas las muestras que al principio pensaron que se trataba de un error de medición.

Las declaraciones de los investigadores del MIT sobre un hallazgo que no esperaban

Admir Masic, profesor asociado del MIT y uno de los autores del estudio, resume así la técnica empleada: «Apuntar un láser al cemento inyectado con CO2 mientras se endurece nos permite visualizar cosas que nunca antes se habían visto».

Marcin Hajduczek, primer autor del paper, reconoce que al principio dudaron de lo que estaban viendo: «Al principio, la naturaleza fugaz del gel de sílice parecía una casualidad», explica, «pero su desaparición repentina resultó ser una característica consistente e innegable en cada una de las muestras inyectadas con CO2».

¿Por qué es relevante este hallazgo para la industria del cemento y el cambio climático?

El cemento es, junto al acero, uno de los materiales de construcción más difíciles de descarbonizar, porque buena parte de sus emisiones proceden de la propia reacción química de fabricación, no solo del combustible usado para producirlo.

Cualquier mejora que permita reducir la cantidad de cemento necesaria en una obra, sin perder resistencia, tiene un impacto ambiental directo.

Según los propios investigadores, este mecanismo podría llegar a compensar, en el mejor de los escenarios teóricos, hasta un 40% de las emisiones de carbono asociadas a la producción de cemento, aunque reconocen que la cifra real aplicada a gran escala será previsiblemente mucho menor.

La empresa CarbonCure Technologies, que colabora en el estudio, ya inyecta CO2 reciclado en cemento a escala comercial en varias plantas de Norteamérica, lo que convierte este hallazgo de laboratorio en una pieza que encaja directamente con una tecnología que ya se usa fuera de él.