Un equipo de la Universidad RMIT de Melbourne convirtió café usado en biocarbón mediante pirólisis y lo incorporó al hormigón en reemplazo parcial de la arena. El material resultante alcanzó una resistencia a la compresión 29,3% superior a la mezcla convencional, según un estudio publicado en 2023 en Journal of Cleaner Production.
Investigadores australianos comprobaron que los restos de café pueden ser transformados y utilizados para fabricar un hormigón con una resistencia a la compresión casi un 30% superior a la lograda en una mezcla convencional.
El hallazgo corrió por cuenta de un equipo de ingenieros de la Universidad RMIT, en Melbourne, Australia, que desarrolló un procedimiento para convertir el café usado en un material rico en carbono conocido como biocarbón o biochar.
La investigación científica original fue publicada en 2023 en la revista Journal of Cleaner Production, pero en las últimas semanas recobró relevancia ante el avance en nuevas pruebas de laboratorio. La innovación apunta, además, a otro problema de la industria de la construcción: el enorme consumo mundial de arena natural necesaria para producir hormigón.
Este desarrollo no implica tirar los restos del café dentro de una mezcladora para que funcione, ya que el café usado sin tratamiento puede perjudicar el fraguado, debido a sus componentes orgánicos. Así, el paso determinante fue procesarlo previamente hasta transformarlo en un material compatible con el cemento y que fuera capaz de reemplazar una parte de la arena utilizada en el hormigón.
Hormigón, café y construcción: cuál es el secreto de la mezcla que aumentó 29,3% la resistencia
Para conseguirlo, los investigadores sometieron los restos de café a un procedimiento conocido como pirólisis. Es un proceso térmico realizado sin presencia de oxígeno que transforma materia orgánica en biocarbón, un material poroso que puede incorporarse posteriormente al hormigón.
En sus ensayos con diferentes temperaturas, los expertos comprobaron que la combinación más efectiva apareció al tratar los residuos a 350 °C y utilizar el biocarbón para reemplazar 15% de la arena usada en la mezcla. Bajo esas condiciones, el hormigón consiguió una resistencia a la compresión 29,3% mayor que la mezcla utilizada como referencia.
Fue clave que el café fuera procesado a 500 °C, dado que en esa temperatura el biocarbón presentó una estructura más frágil, con mayor porosidad y microfisuras, y no alcanzó el mismo desempeño. Esto demostró que elevar la temperatura durante el procesamiento del residuo no necesariamente significa obtener un material de construcción más resistente.
Una de las explicaciones está precisamente en la estructura del biocarbón, puesto que sus pequeños poros permiten una buena interacción con la pasta de cemento y también pueden retener agua durante el curado.
Esa característica favorecería una hidratación progresiva de la mezcla y ayudaría a mejorar sus propiedades mecánicas. El resultado abre así una posibilidad poco habitual: convertir un residuo cotidiano del café en un componente útil para el hormigón.
Según datos difundidos por RMIT, solamente Australia genera alrededor de 75 millones de kilos de residuos de café molido por año, mientras que a nivel mundial la cifra ronda los 10.000 millones de kilos anuales. Buena parte de esos restos termina en rellenos sanitarios, donde su degradación puede contribuir a las emisiones de gases de efecto invernadero.
A su vez, la producción de hormigón necesita enormes cantidades de arena natural. Se estima que unos 50.000 millones de toneladas de arena son utilizadas cada año en el mundo en proyectos de construcción. La extracción, especialmente de lechos y márgenes de ríos, puede generar importantes impactos ambientales y plantea interrogantes sobre la disponibilidad futura de ese recurso.
La construcción busca reducir residuos y el consumo de arena
Así, este desarrollo permite encontrar un destino productivo para los residuos de café pero también podría disminuir parcialmente la necesidad de extraer arena natural para fabricar hormigón, siguiendo los principios de una economía circular en la que los residuos de una actividad pueden convertirse en materias primas para otra.
Eso no significa que a partir de ahora el hormigón con café pueda usarse indiscriminadamente en edificios, puentes o grandes estructuras. En tal sentido, los investigadores remarcan que todavía es necesario estudiar aspectos fundamentales como su durabilidad a largo plazo, su comportamiento frente a diferentes condiciones climáticas y la estabilidad de sus propiedades durante años de utilización.
También será necesario comprobar que el método puede aplicarse industrialmente de manera eficiente. Una cosa es producir pequeñas cantidades de biocarbón bajo condiciones controladas y otra muy distinta desarrollar una cadena capaz de recolectar, procesar y transformar millones de kilos de residuos de café para la industria de la construcción.
A la espera de lograr más avances investigativos antes de pasar a un escenario de potencial producción masiva, los primeros resultados son llamativos. Una sustancia que durante décadas fue considerada simplemente basura consiguió mejorar una de las propiedades más importantes del hormigón y, simultáneamente, reemplazar parcialmente un recurso natural utilizado masivamente.