Una carretera es el elemento básico para realizar desplazamientos y por ello, para prevenir accidentes, y mejorar la sostebilidad, deben estar construidas de la manera más eficiente posible. Hay muchas y en cualquier parte, realizadas siguiendo los estándares de resistencia y durabilidad. Por eso, se han usado desde siempre materiales derivados del petróleo, aunque el intento de mejorar su calidad y fomentar el cuidado del medio ambiente ha hecho que la ingeniería se ponga las pilas para conseguir un modelo diferente al actual.
Porque en este sentido, se han visto importantes avances como el de un asfalto que repara sus propias grietas, desarrollado por un equipo de investigación de la Universidad de Swansea y el King’s College de Londres (lo publicó ecoinventos en el mes de febrero) o coches eléctricos que se van recargando conforme ruedan. Ahora, ¿qué futuro espera a las carreteras tradicionales?
Un estudio realizado por la Universidad de Huelva (UHU) y recogido por Carbohydrate Polymers o publicaciones especializadas como Eiffage Construcción, ha demostrado que sí, que hay una opción para conseguir carreteras resistentes con materiales 100% sostenibles y baratos, como la paja de trigo. Estos servirán para reemplazar el petróleo y el litio por celulosa en la fabricación de grasas de asfalto e industriales.
Se emplea un material renovable y biodegradable
En una entrevista con El Español, un investigador en ingeniería de fluidos, José Enrique Martín Alfonso, señala que más del 90% de los modificadores son poliméricos de origen fósil, y en el caso del estudio que lleva a cabo la UHU se trata de materiales renovables y biodegradables.
Esto es importante porque, en el momento en que empiezan las obras para construir una carretera, este punto se convierte en una zona con una alta contaminación y es aquí donde juegan un papel importante las investigaciones como esta. El proyecto GreenAsphalt, donde se encuentra esta investigación, pretende que las carreteras se conviertan en eficientes, con materiales sostenibles.
La idea ha dejado de ser utópica ya que en el año 2023 se inauguró el primer tramo de carretera con este nuevo asfalto, que fue fabricado a una temperatura de 150 grados centígrados y que estaba formado con una mezcla de material fresado, polvo de caucho, bioligante y áridos vírgenes.
Más uso de asfalto derivado del petróleo
El asfalto que se emplea en casi todas las construcciones de carreteras usa derivados del petróleo, a pesar de que de manera tradicional se suele tomar de elementos naturales. Por otro lado, los investigadores se centran en una mezcla elaborada con chapapote o betún que es contaminante y que debe ser tenido en cuenta como un elemento a cambiar o sustituir.
En este caso, lo que se propone es el trigo, que es más sencillo de encontrar y que además reacciona químicamente con la silicación gracias a la que se consigue cambiar la estructura de la celulosa de modo que es compatible con aceites y betunes pero, al mismo tiempo, gana muchos enteros al ser resistente al agua.
La pasta de celulosa es completamente distinta a lo que ya se conocía, y se ha modificado empleando silicio, con el que existe una alta compatibilidad, ha explicado el investigador al medio antes citado.
Cómo se fabrica este asfalto sostenible
Para empezar, hay que transformar la paja de trigo en pasta de celulosa, que es el mismo material con el que se elaboran los folios y el papel. Luego, se depura con silicio y de este modo se consigue un aditivo gelificante y estructural para integrar lubricante y asfalto sostenible.
Cuando se trata de grasas industriales, en la mayoría de las ocasiones estas se fabrican con litio que es un metal del que hay pocas existencias pero que se usa para fabricar las baterías. Eso sí, es bastante caro por lo que la tendencia es a evitar emplearlo.
“Era un elemento de la tabla periódica al que no se le prestaba mucha atención pero ahora estamos en un momento clave para el uso en las baterías”, asegura el experto. La pasta de trigo es el sustituto perfecto para estos componentes, ya que es más barata y tiene más resistencia al desgaste, tolerancia al calor y elasticidad.
Se han llevado a cabo pruebas en laboratorios, con análisis térmicos, ensayos de fricción y microscopio y estos resultados ahora se van a aplicar sobre el terreno. Queda mucho trabajo por hacer, como ha señalado este investigador. “Aunque estamo centrados en que sea compatible químicamente, ahora trabajamos en la modificación del tamaño y forma de la pasta de celulosa para que se mejore la interacción con estos dos fluidos”.
Asfalto hecho con colillas de cigarrillos
Otro equipo de investigación español está trabajando en un asfalto elaborado con colillas de cigarrillos, que podría ser más sostenible y resistente que el convencional. La investigación ha sido difundida recientemente por la revista Science Direct y busca reutilizar las colillas como aditivo en la construcción de carreteras teniendo en cuenta de que se trata de mejorar la resistencia a fisuras y grietas en pavimentos.
Estos investigadores de la Universidad de Granada (UGR) han demostrado que el asfalto elaborado con este material y con materiales de carreteras deterioradas es muy resistente. El motivo es que las fibras, cuando se calientan, funden la cera de los pellets liberando la fibra de celulosa y plástico de las colillas. Y estas son el refuerzo dentro de la carretera aumentando la resistencia a las fisuras y a las grietas. Todo esto haría que se redujeron los gases y el consumo de energía.
