Si se pueden solucionar varios problemas de un plumazo, ¿por qué afrontarlos de uno en uno? En la Universidad de Kitakyushu, situada en Kyushu, Japón, trabaja un grupo de investigadores que ha decidido adoptar un enfoque similar aplicado a la gestión de residuos y la construcción de viviendas. Su objetivo: que la primera resulte más eficiente y la segunda más sostenible. El resultado, por sorprendente que resulte, es un hormigón elaborado con una buena dosis de pañales.
El equipo nipón ya lo ha probado. Y con resultados interesantes.
¿Hormigón con pañales? Exacto. Quizás suene rocambolesco, pero esa es la solución que han estudiado la ingeniera Siswanti Zuraida y dos de sus colegas de Kitakyushu. Ahora, tras experimentar con su fórmula, han publicado un artículo con sus conclusiones en la revista Scientific reports. Lo más curioso es que no se han limitado a la teoría. Además de probar diferentes composiciones, el equipo ha trasladado su propuesta a la práctica construyendo una vivienda low cost de 36 metros cuadrados (m2) con su peculiar hormigón de pañales reciclados.
"Los residuos de pañales desechables como materiales compuestos del edificio tienen una capacidad máxima del 10% para los componentes estructurales y del 40% para los no estructurales y arquitectónicos —recoge el equipo de Kitakyushu—. El prototipo de vivienda también revela que se pueden reducir y utilizar 1,73 m3 de residuos de pañales desechables para una superficie de vivienda de 36 m2".
¿Y cómo lo preparan? Repensando el hormigón. O más bien su fórmula. Básicamente Zuraida y sus colegas sustituyeron parte de la arena que se utiliza habitualmente en la mezcla del hormigón por pañales triturados. Gracias a sus investigaciones han concluido que ese peculiar material, que suele acabar en los cubos de basura y representa una parte sensible de los desechos domésticos, puede reemplazar entre el 9 y 40% de la arena sin que una merma de resistencia.
Quizás parezca una solución disparatada, pero los pañales desechables suelen incorporar pulpa de madera, algodón o polímeros superabsorbentes, componentes que —si se utilizan en cantidades y con las aplicaciones adecuadas— ya han demostrado que pueden mejorar ciertas propiedades del hormigón.
¿Qué resultado da? Uno de los objetivos de Zuraida y sus compañeros era averiguar qué porcentaje de arena se podía sustituir por su nuevo "ingrediente". ¿Cómo? Primero se recogieron pañales, se lavaron, secaron y trituraron y luego se combinó la mezcla resultante con cemento, arena, grava y agua. Con las diferentes muestras ya listas esperaron un mes y sometieron cada una a pruebas de presión para medir su punto de ruptura. El objetivo: conocer la proporción adecuada.
"El uso se limita a viviendas estructurales de tres pisos como máximo y la sustitución total es del 10%. El rango de sustitución entre 0 y 10% puede alcanzar una resistencia entre 20 y 25 MPa. Sin embargo, para componentes estructurales, la tasa de sustitución máxima está restringida al 27%, con un valor de resistencia máximo de 10 MPa. Asimismo, se aconseja que la tasa de sustitución máxima para los componentes no estructurales sea como máximo del 40%. Por encima, el hormigón no puede utilizarse como material de construcción", zanjan.
¿Y más allá de la teoría? Práctica. El equipo nipón no se han limitado a las pruebas con muestras y los cálculos. Como parte de su estudio construyeron una edificación experimental, una pequeña vivienda de apenas 36 metros cuadrados levantada con hormigón y vigas metálicas. Durante el proceso utilizaron 1,7 m3 de residuos de pañales, el 8% del volumen de material compuesto. Los investigadores calcularon que para una edificación sencilla, de una sola planta, cerca del 27% de la arena podría reemplazarse por restos de pañales. Si esta fuera más grande, con tres plantas, la proporción debería reducirse de forma sensible, al 10%.
"La cantidad total de materiales de construcción necesarios para construir la vivienda de tipo 36 es de 22,79 m3 con 1,73 m3 de pañales desechables. Esto indica que un máximo del 7,6% de los pañales desechables puede sustituir al árido fino en la construcción", abunda el estudio. Hay entornos en los que el porcentaje sí podría ser mayor, sustituyendo el 40% de la arena. La mayor proporción se alcanzaría en los paneles de muros. En suelos y pavimientos, en los que se necesita una mayor fuerza, el porcentaje de arena susceptible de sustituirse por pañales es del 9%.
¿Por qué es tan importante? Porque tanto el hormigón como los pañales desechables suponen, cada uno a su forma, un auténtico quebradero de cabeza medioambiental. Para entenderlo viene bien manejar alguno datos clave. En 2015 Ecologistas en Acción calculaba que cada año se desechaban en España unos 1.000 millones de pañales, equivalentes a 172.000 toneladas de residuos no reciclables. La Comisión de Medio Ambiente del Parlamento de Reino Unido iba un poco más allá en 2002 y concluía que los pañales desechables representaban entre el 2 y 7% de los residuos domésticos, una estimación en sintonía con otras fuentes.
En cuanto al hormigón, se calcula que el 8% de las emisiones globales de CO2 de origen humano parten de la industria del cemento, lo que ya ha llevado al sector de la construcción a buscar formas de reducir su huella medioambiental. El equipo de Kitakyushu no es de hecho el primero que explora el uso de pañales en hormigón. Hace ya un lustro se realizó un estudio en Malasia que aprovechaba el polímero súper absorbente de estos residuos para convertirlo en "una sustancia gelatinosa" capaz de absorber agua y que mejoraba ciertas características del hormigón. Sus conclusiones las recogieron en Indian Journal os Science and Technology.
Imagen de portada: Laura Ohlman (Unsplash)
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