Investigadores han analizado si la reintroducción del hormigón romano podría mejorar la sostenibilidad de la producción moderna de hormigón, dado que ha perdurado durante más de 2.000 años.
En un estudio publicado en la revista Cell, descubrieron que reproducir la fórmula antigua requeriría un consumo de energía y agua comparable y emitiría cantidades similares de CO2. Sin embargo, los autores sugieren que la mayor durabilidad del hormigón romano podría convertirlo en una opción más sostenible, ya que podría reducir la necesidad de reemplazo y mantenimiento.
"Estudiar el hormigón romano nos enseña a utilizar los materiales para maximizar la longevidad de nuestras estructuras, ya que la sostenibilidad va de la mano con la durabilidad", afirma la autora e ingeniera Daniela Martínez, de la Universidad del Norte en Colombia.
Producir hormigón más sostenible sigue siendo un reto importante en la carrera por descarbonizar la industria de la construcción. La producción moderna de hormigón contribuye a la contaminación atmosférica y es responsable de aproximadamente el 8 % de las emisiones antropogénicas globales de CO2 y del 3 % de la demanda energética mundial total. Dado que estudios previos sugerían que el hormigón romano podría ser más sostenible que el hormigón moderno, los investigadores decidieron poner a prueba esta hipótesis.
"Nos interesaba cómo extraer lecciones de sus métodos para fundamentar algunos de los retos de mitigación del cambio climático que enfrentamos actualmente en nuestro entorno construido", afirma Martínez.
PIEDRA CALIZA
La materia prima clave tanto del hormigón romano antiguo como del moderno es la piedra caliza. Al calentarse a temperaturas extremadamente altas, la piedra caliza se descompone para producir CO2 y óxido de calcio, que pueden combinarse con otros minerales clave y agua para formar una pasta que une el hormigón (o mortero). Mientras que los romanos incorporaban rocas disponibles localmente, restos volcánicos llamados "puzolana" y escombros reciclados de proyectos de demolición a su hormigón, el hormigón moderno se fabrica mezclando cemento con diversos tipos de arena y grava.
Para comparar la sostenibilidad de la producción de hormigón romano y moderno, los investigadores utilizaron modelos para estimar el volumen de materias primas necesarias (por ejemplo, piedra caliza y agua) para cada tipo de hormigón y la cantidad de CO2 y contaminantes atmosféricos producidos.
Dado que el hormigón romano no se elaboraba de forma uniforme, compararon múltiples recetas antiguas que utilizaban diferentes proporciones de caliza y puzolana. En el caso de las recetas romanas, también compararon la sostenibilidad de las técnicas de producción antiguas y modernas, así como el uso de diferentes formas de energía (por ejemplo, combustibles fósiles, madera u otra biomasa, o energías renovables).
Para su sorpresa, los investigadores demostraron que, por volumen de hormigón, la producción de hormigón romano genera emisiones de CO2 similares, e incluso mayores, en algunos casos, que las formulaciones de hormigón modernas.
"Contrariamente a nuestras expectativas iniciales, la adopción de formulaciones romanas con la tecnología actual podría no resultar en reducciones sustanciales de las emisiones ni de la demanda energética", afirma Martínez. "El uso de biomasa y otros combustibles alternativos para alimentar hornos podría resultar más eficaz para descarbonizar la producción moderna de cemento que la implementación de formulaciones de hormigón romano".
Sin embargo, los investigadores estimaron que la producción de hormigón romano resultaría en menores emisiones de contaminantes atmosféricos como el óxido de nitrógeno y el óxido de azufre, que son perjudiciales para la salud humana. Estas reducciones, que oscilaron entre el 11 % y el 98 %, se observaron independientemente de si la producción de hormigón romano se alimentaba con combustibles fósiles, biomasa o energías renovables, pero estas últimas resultaron en las mayores reducciones.
Además de ser potencialmente menos perjudicial para las personas, se considera que el hormigón romano es más duradero, lo que podría convertirlo en una opción más sostenible a largo plazo, especialmente para aplicaciones de alto uso como carreteras y autopistas, que suelen requerir mantenimiento y sustitución regulares. "Cuando consideramos la vida útil del hormigón, es cuando empezamos a ver los beneficios", afirma Martínez.
"En los casos en que prolongar el uso del hormigón puede reducir la necesidad de fabricar nuevos materiales, un hormigón más duradero tiene el potencial de reducir el impacto ambiental", afirma la autora e ingeniera Sabbie Miller, de la Universidad de California en Davis, EE. UU.
Sin embargo, es muy difícil hacer esta comparación, ya que el hormigón moderno solo se ha producido durante los últimos 200 años y, a diferencia del hormigón armado moderno, las antiguas estructuras romanas no utilizaban barras de acero para aumentar su resistencia. "La corrosión del acero de refuerzo es la principal causa del deterioro del hormigón, por lo que las comparaciones deben realizarse con sumo cuidado", afirma el autor e ingeniero Paulo Monteiro, de la Universidad de California, Berkeley.
