Recientemente, estudiantes de la Universidad Nacional Autónoma de México, matriculados en la carrera de Ingeniería Civil, crearon un concreto capaz de eliminar un porcentaje de los contaminantes del aire, ideado a partir de fundamentos de la naturaleza abordando sus interacciones químicas.

El concreto, además de purificar el aire, está generado a partir de residuos de otras industrias incluyendo las concreteras tradicionales, siendo ésta otra ventaja, pues se pueden retomar algunos materiales “inservibles” generando las placas del material.

Para explicar el proceso de limpieza del aire es necesario tomar en cuenta el reciclaje para la fabricación del concreto. 

Componentes de este tipo de concreto

El concreto fotocatalítico está compuesto por fibras orgánicas, cascajo o residuos de materiales de construcción como ladrillos y caucho de llantas. Mientras que los residuos junto con las fibras proveen de las características esenciales al concreto, son las partes del caucho quienes proporcionan esta particularidad.

Dentro de la elaboración del caucho convencional, usado para los neumáticos de los automóviles, existe un proceso llamado “vulcanización”. Este proceso se usa para adherir algunos compuestos a los polímeros con los que se desea trabajar. En el caso del caucho, se le agregan antioxidantes, así como óxido de magnesio y de zinc, siendo el último quien juega el papel importante.

Dicho óxido, que comúnmente es usado en el campo de la medicina, de la dermatología por sus propiedades astringentes y antibacterianas, también es de gran ayuda en otros procesos de la industria en general, como en el campo de la metalurgia que es usado por su capacidad semiconductora. 

Funcionamiento de la propiedad fotocatalítica

Los resultados de diversas investigaciones por un grupo de científicos del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, a través del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, se ha comprobado que el óxido de Zinc reacciona mediante un proceso llamado “fotocatálisis”. Dicho proceso es similar a la fotosíntesis, realizada por las plantas, pues utiliza la luz para llevar a cabo la reacción química.

El proceso fue descubierto debido a la electrólisis, una reacción en la que se usa un medio acuoso (llamado electrolito) o una solución hecha a partir de sales y se genera un cambio de energía eléctrica a energía química.

Es por esto que la capacidad semiconductora del óxido de zinc repercute en su papel como catalizador; la luz es absorbida por el componente, después por dicha fuente de energía (la luz) se ocasiona una excitación de los electrones, generando una reacción en la que se presentan hoyos en los mismos y cuyo material restante es usado en reacciones secundarias.

De manera sencilla, una cualidad que poseen algunos óxidos como el ya mencionado o el óxido de titanio y bismuto, en el que los rayos, solares o artificiales, es que interactúan como el material llamado “catalizador” que al entrar en contacto con otros compuestos, como por ejemplo el dióxido de carbono, oxida a los contaminantes generando materia orgánica, que puede ser usada por otros organismos para desempeñar sus actividades habituales.

Cabe resaltar que la capacidad fotocatalizadora del concreto purificador genera una limpieza aproximada de un 30% sobre los contaminantes suspendidos. Es interesante conocer las capacidades físicas que presenta el mismo, ya que los creadores comentan que no necesita concretamente de acero de refuerzo para la construcción de obras. 

Y ¿Cómo puede obtener tal capacidad?

Para comenzar, el concreto común, elaborado a partir de cemento portland, agua y agregados funciona de manera excelente bajo fuerzas de compresión, a los que se somete principalmente por las cargas de la misma construcción. Pero se ocupa de un soporte que ayude a las fuerzas de flexión ocasionadas por los momentos de la obra ejercidos principalmente por elementos estructurales verticales soportados por un sistema vertical,  e incluso, movimientos propios del terreno, y nuevamente, es el caucho quien apoya este apartado.

El caucho, es una goma que puede ser de origen natural o artificial, que tiene como característica principal la elasticidad, y como se puede ver, las fuerzas de flexión son contrarrestadas por la plasticidad del componente que ayuda a amortiguar tales empujes además de proveer al elemento un margen que evite la deformación del material.

Sin duda alguna, esta tecnología es una muestra de que el pensamiento científico debe desarrollarse de la mano con una observación detallada del entorno, pues como dijo Albert Einstein: “Mira profundamente en la naturaleza y entonces comprenderás todo mejor”. 

Saber Más

(1999) “¿Qué es la fotocatálisis?”, España, Asociación Ibérica de la Fotocatálisis, http://www.fotocatalisis.org/contacto.html

(2012) “Tecnología de los Plásticos: Vulcanización”, Argentina, http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.mx/2012/01/vulcanizacion.html

 (2018) “Invento 100% mexicano: concreto que purifica el aire”, México, El Buscador de Arquitectura, http://noticias.arq.com.mx/Detalles/22756.html#.WqnxLtTwZ0w

Maximiliano Pérez Alejandre, es estudiante de la Facultad de Arquitectura de la UMSNH