Posible terremoto industrial: crean un hormigón impreso en 3D que absorbe un 142% más CO2 que el normal

El hormigón impreso se ha consolidado en los últimos años como una de las grandes apuestas del sector de la construcción por su capacidad para optimizar procesos y reducir residuos. Sin embargo, su impacto ambiental sigue siendo objeto de análisis, especialmente por el peso del cemento en las emisiones globales de CO₂.

En este contexto, un grupo de investigadores ha desarrollado una estructura experimental que combina hormigón impreso en 3D, diseño geométrico avanzado y nuevos aditivos minerales. El resultado es una pieza estructural que replantea la relación entre resistencia, consumo de material y absorción de carbono, sin alterar los estándares habituales de seguridad.

¿Cómo es el hormigón impreso en 3D que absorbe más CO₂ que el normal?

El primer caso de aplicación de este hormigón impreso es un puente experimental de algo más de diez metros de longitud que rompe con el concepto de bloque macizo tradicional. El estudio fue publicado en la revista Advanced Functional Materials, donde se detalla cómo la estructura absorbe hasta un 142% más de CO₂ que el hormigón convencional.

El diseño reduce en torno a un 60% la cantidad de material necesaria respecto a un puente de tamaño similar, manteniendo los objetivos de resistencia estructural.

La clave reside en su armazón hueco, que incrementa la superficie expuesta al aire y al agua, facilitando las reacciones químicas responsables de la captura de dióxido de carbono. El prototipo se expone actualmente en Venecia y ya se ha autorizado su réplica a escala real en Francia.

Inspiración en la estructura de los huesos

El proyecto está liderado por Shu Yang, profesora de ingeniería en la Universidad de Pensilvania, cuya línea de trabajo se centra en materiales capaces de responder a estímulos externos. En este caso, el hormigón impreso imita la arquitectura de los huesos humanos, que combinan una capa externa densa con una red interna porosa.

Para lograrlo, se utilizan superficies mínimas periódicas tridimensionales, una geometría que permite distribuir las cargas de forma eficiente empleando menos material.

Este patrón interno no solo mejora el comportamiento mecánico, sino que aumenta en torno a un 30% la capacidad de absorción de CO₂ al multiplicar los canales de contacto con el entorno.

El diseño se apoya además en métodos de estática gráfica, que permiten mapear el flujo de fuerzas dentro de la estructura y evitar puntos débiles, incluso en zonas con voladizos pronunciados.

Materiales y capacidad de absorción de CO₂ de este hormigón impreso

Uno de los elementos diferenciales del hormigón impreso desarrollado es la incorporación de tierra de diatomeas, un polvo mineral formado por restos fósiles de microalgas. Este material presenta una elevada porosidad natural que facilita la penetración de aire y agua ricos en dióxido de carbono.

Las pruebas de laboratorio muestran que la mezcla puede absorber hasta 489 gramos de CO₂ por kilogramo de cemento en una semana, aproximadamente el doble que el hormigón estándar.

Según explicó Shu Yang, «normalmente, al aumentar la porosidad se pierde resistencia, pero en este caso la estructura gana solidez con el tiempo».

Este enfoque resulta especialmente relevante si se tiene en cuenta que la producción de cemento genera entre el 7% y el 8% de las emisiones globales de CO₂, a pesar de que la industria ha reducido sus emisiones por tonelada en torno a un 25% desde 1990.

Del laboratorio a la infraestructura real

Antes de levantar el puente definitivo, el equipo ensayó bloques de menor tamaño con la misma geometría interna. Los resultados confirmaron que el hormigón impreso conservaba gran parte de su resistencia a la compresión utilizando menos material.

Posteriormente, se construyeron dos puentes de prueba, uno de menor escala y otro que superó los ensayos de carga a tamaño real.

Las estructuras se imprimen en segmentos mediante brazos robóticos y se ensamblan con cables de acero postensados, lo que permite su transporte, desmontaje y reutilización. Este sistema modular abre la puerta a futuras aplicaciones en losas, cubiertas o fachadas prefabricadas.

Aunque existen limitaciones relacionadas con la disponibilidad de tierra de diatomeas, el proyecto muestra cómo la combinación de geometría, ciencia de materiales y hormigón impreso puede contribuir a reducir emisiones sin renunciar a la funcionalidad estructural.