Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) han desarrollado un método de impresión de hormigón en 3D que captura carbono, lo que demuestra una nueva forma de reducir el impacto ambiental de la industria de la construcción.
El método moderno, detallado en una revista científica Ciencia y tecnología de captura de carbonotiene como objetivo reducir significativamente la huella de carbono del cemento, un material responsable de 1.600 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono (CO).2) o alrededor del ocho por ciento del CO global2 Emisiones: mediante el uso reducido de materiales, el tiempo de construcción y los requisitos de mano de obra reducidos.
El proceso de impresión de hormigón 3D recientemente desarrollado implica la inyección de vapor y CO.2se captura en la mezcla de hormigón como subproducto del proceso industrial, que luego incorpora y almacena directamente CO.2 En estructura de hormigón.
Los resultados muestran que el CO2 Y el método de inyección de vapor mejoró las propiedades mecánicas del hormigón, aumentando la resistencia en comparación con el hormigón impreso en 3D convencional.
“El sector de la construcción es uno de los principales contribuyentes a las emisiones globales de gases de efecto invernadero”, dijo el investigador principal del estudio, la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial (MAE) de NTU y el profesor Tan Ming-Jin del Centro de Impresión 3D de Singapur (SC3DP) de NTU. Nuestro nuevo sistema de impresión 3D de hormigón no sólo ofrece una alternativa para reducir las propiedades mecánicas del hormigón, sino que también contribuye a reducir el impacto medioambiental del sector. hace2 El hormigón 3D se produce en centrales eléctricas u otras industrias para su impresión. Dado que el cemento convencional emite mucho carbono, nuestro método ofrece una forma de secuestrarlo.2 A través de la impresión de hormigón en 3D.”
El equipo de investigación cree que su innovación representa una contribución prometedora para lograr los objetivos globales de desarrollo sostenible y reducir la dependencia de la industria de procesos tradicionales que consumen mucha energía, como la construcción de hormigón armado.
El nuevo desarrollo se basa en la impresión 3D anterior para la investigación de arquitectura realizada por el profesor Tan y su equipo en el SC3DP de NTU, así como por colaboradores internacionales.
Imprimibilidad mejorada, mayor resistencia y mayor captura de carbono.
Para desarrollar su sistema de impresión de hormigón en 3D, el equipo de investigación conectó una impresora 3D al CO.2 bomba y un chorro que rocía vapor.
Cuando se activa, el sistema bombea CO.2 y agregue vapor a la mezcla de concreto a medida que se imprime la textura. CO2 Reacciona con los componentes del hormigón, convirtiéndose en una forma sólida que permanece encerrada dentro del material (segregada y almacenada). Al mismo tiempo, el vapor mejora la absorción de CO.2 En estructuras impresas en 3D, aumentar sus propiedades.
En pruebas de laboratorio, los investigadores encontraron que la estructura de concreto impresa mostró una mejora del 50 por ciento en la imprimibilidad, lo que significa que se le podía dar forma e imprimir de manera más eficiente.
La estructura también presenta mayor resistencia y durabilidad. El hormigón impreso era hasta un 36,8 por ciento más fuerte en compresión (cuánto peso puede soportar) y hasta un 45,3 por ciento más fuerte en flexión (cuánto puede doblarse antes de romperse) que el hormigón impreso en 3D normal.
En particular, el método también es más ecológico: absorbe y atrapa un 38 por ciento más de dióxido de carbono que los métodos tradicionales de impresión 3D.
El primer autor, Lim Shan Gup, candidato a doctorado de la Escuela NTU de MAE, dijo: “Estamos en un momento crítico en el que el mundo está intensificando sus esfuerzos para cumplir los objetivos de cambio climático. Creemos que nuestra tecnología puede contribuir a hacer que la industria de la construcción más sustentable.”
El coautor Dr. Daniel Tay, investigador de la Escuela NTU de MAE, dijo: “Nuestro sistema propuesto muestra cómo capturar dióxido de carbono y usarlo en la impresión de concreto 3D para edificios más fuertes y respetuosos con el medio ambiente, es una tecnología de construcción que se puede llevar adelante. “
NTU y sus colaboradores han presentado conjuntamente una solicitud de patente estadounidense para esta innovación. En investigaciones futuras, los investigadores planean mejorar el proceso de impresión 3D para hacerlo más eficiente y potencialmente utilizar gases residuales en lugar de dióxido de carbono puro.
