Una de las consecuencias del cambio climático, quizá la más conocida, es el aumento del nivel del mar. Es un fenómeno que no afecta a todas las zonas costeras por igual, lo que provoca que haya lugares en los que no se note tanto, mientras que en otros temen por su supervivencia. Es el caso de Maldivas, que teme ser tragada por el aumento de este nivel marino, o el de Kiribati, un país que puede dejar de existir antes de que termine este siglo. Por eso, más allá de la descarbonización, se están investigando soluciones para evitar, o retrasar, el aumento del nivel del mar en nuestras costas.
Y un equipo de la Universidad Northwestern cree haber dado con la clave: aplicar descargas eléctricas a la arena de las playas.
El peligro de la erosión. Alessandro Rotta ha dirigido este estudio en el que señala que "más del 40% de la población mundial vive en zonas costeras". Esas ciudades se están hundiendo tanto por los acontecimientos naturales como por el propio peso de las ciudades, pero Rotta se ha centrado en una de las consecuencias de todo esto: la erosión.
"A través de la desintegración de la infraestructura y la pérdida de tierra, la erosión causa miles de millones de dólares en daños cada año y en todo el mundo", comenta el investigador. Actualmente, estamos construyendo diques y barreras para mitigar esa erosión, y todas tienen en común que se trata de estructuras de protección o la inyección de aglutinantes en el subsuelo costero.
Inspirado en los mejillones. El problema es que "los diques marinos también sufren erosión", comenta Rotta. Con el tiempo, la arena debajo de estos muros se erosiona y pueden terminar derrumbándose. Además, a menudo las estructuras de protección están compuestas por piedras grandes que cuestan millones de dólares por kilómetro y, como el lecho es arena, este puede cambiar su estructura y terminar tragándose las piedras, por lo que el dinero, el material y la propia protección quedaría en nada.
La clave de la investigación de Rotta y su equipo son, precisamente, criaturas como mejillones o almejas. Viven en conchas y utilizan minerales disueltos en el agua para construirlas y fortalecerlas. Eso les dio una idea: ¿y si se pudieran aprovechar esos mismos minerales disueltos que ya se encuentran en la naturaleza para crear un cemento natural entre las partículas de arena que están empapadas debido a que, esencialmente, están en el mar?
Un ejemplo de la arena ya tratada
La descarga. Los moluscos utilizan energía metabólica para fortalecer su hogar, pero en este caso, lo que utilizaríamos los humanos sería una descarga eléctrica para estimular una reacción química y fabricar ese cemento o pegamento natural. El agua marina contiene una gran cantidad de iones y minerales que, cuando se les aplica una corriente eléctrica suave (de 2 a 3 voltios) al agua, se desencadena una reacción química que convierte algunos de estos componentes en carbonato de calcio sólido.
Es el mismo que utilizan los moluscos en sus caparazones, pero si aumentan un poco el voltaje hasta los 4 voltios, esos componentes se convierten en hidróxido de magnesio e hidromagnesita. Este material se encuentra en las rocas. Cuando todo esto se aplica en arena, se convierte en un pegamento que une las propias partículas de la arena. Y al equipo de Northwestern le ha funcionado tanto en arenas de sílice y calcáreas -las más comunes- como en arenas de hierro -son las que se encuentran cerca de volcanes-.
Vale, pero qué pasa la vida marina. Aplicar una descarga en el agua no parece ser la idea más compatible con la vida de los alrededores, pero Rotta afirma que ninguna criatura marina resultó dañada en las pruebas y que no hay necesidad de preocuparse por los efectos negativos sobre la vida marina.
El motivo es que los voltajes utilizados en el proceso son demasiado suaves como para sentirlos y ya se han utilizado técnicas similares para fortalecer estructuras submarinas o restaurar arrecifes de coral sin daños a la fauna.
Vista microscópica de las partículas de "cemento"
Más ecológico que el cemento. "Después del tratamiento, la arena parece una roda. Los minerales son mucho más fuertes que el hormigón, por lo que la arena resultante podría llegar a ser tan fuerte y sólida como un malecón", afirma Rotta. Además, una vez aplicado el tratamiento, el equipo asegura que la arena debería permanecer en ese estado sin necesidad de más intervenciones.
¿Qué pasa si, por lo que sea, se quiere revertir el proceso? El equipo también ha probado esto y comenta que, si se intercambia el ánodo con el cátodo, se producen reducciones localizadas del pH del agua marina que disuelven los minerales previamente unidos. Además, es más ecológico que la construcción de estructuras de hormigón o algunas fórmulas que se inyectan en el subsuelo marino, ya que, como decíamos, también se van degradando y, al final, ciertas partículas no naturales van a parar al mar.
¿Y el dinero? Aunque sea un avance, algo que es tan cristalino como el agua de algunas costas es que el dinero y los intereses económicos pueden decantar la balanza a favor o en contra de este tipo de iniciativas. En el tema de los intereses, el equipo no puede decir nada, pero en lo que respecta al coste, parece que es una ventaja respecto a soluciones que se están aplicando en estos momentos.
Las cifras que manejan los investigadores son de unos tres a seis dólares por metro cúbico de suelo cementado eléctricamente. Comparado con los 70 dólares por el mismo volumen que cuestan algunos aglutinantes que ya se están empleando, parece que sale a cuenta dar una pequeña descarga al mar.
Hay que probarlo. Con un panorama que vaticina la desaparición del 26% de las playas del planeta antes de finales de este siglo, el siguiente paso que busca el equipo de Rotta es poder probar esta técnica de 'electrificar la arena' fuera del laboratorio.
Estaremos atentos a los avances que consigan en una playa real, pero algo interesante es que, aparte de la aplicación por sí misma de esta técnica, también puede ser empleada para reparar diques de hormigón que hayan sido agrietados, combinando las técnicas actuales con la propuesta de la descarga de los investigadores de Northwestern.
Imágenes | Northwestern, Mololo
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