Jóvenes investigadores buscan reducir las emisiones de uno de los materiales de construcción más utilizados del mundo
Por Carlos Roa
Uno de los anuncios más esperados durante la conferencia Climate Correction 2026 fue conocer a los ganadores del Premio VISTA y el proyecto que desarrollan.
“Funcionalización y precarbonatación de biochar de algas nativas de Florida para compuestos cementicios con carbono negativo” (“Functionalization and Precarbonation of Florida-Native Algae Biochar for Carbon-Negative Cementitious Composites”) es el título del proyecto ganador. El equipo está integrado por Jasmine Rodriguez, estudiante de primer año de doctorado en ingeniería civil; Farzad Rezaeicherati, estudiante de segundo año de doctorado en ingeniería civil; y Sevil Ozsut, también estudiante de segundo año de doctorado en ingeniería civil en la Universidad de Miami.
El proyecto busca desarrollar un concreto carbono negativo mediante la incorporación de biochar funcionalizado y precarbonatado elaborado a partir de algas nativas de Florida. El objetivo es crear un concreto de alto desempeño y baja huella de carbono que mantenga su resistencia y trabajabilidad, al tiempo que reduce significativamente las emisiones netas de CO₂.
Primero, el equipo convierte algas obtenidas localmente en biochar rico en carbono, transformando un absorbente natural de carbono en un material de construcción sostenible. Luego abordan una limitación clave del biochar en el concreto: la reducción de resistencia y durabilidad, mediante la funcionalización química de su superficie para mejorar la adhesión con el cemento.
Posteriormente, el biochar es precarbonatado para que funcione como un reservorio interno de CO₂, capturando y almacenando carbono en forma sólida como carbonato de calcio durante la hidratación del cemento. Finalmente, los investigadores realizan un análisis completo del ciclo de vida para cuantificar la reducción de emisiones.
Una propuesta competitiva
El doctor Ali Gahremaninezhad, también conocido como “Dr. Ali G.”, es profesor titular de ingeniería en el Departamento de Ingeniería Civil y Arquitectónica de la Universidad de Miami y asesor del equipo. A su juicio, la propuesta destaca porque aborda los desafíos climáticos a gran escala al mejorar uno de los materiales más utilizados del mundo.
“Es una propuesta competitiva”, afirmó.
Gahremaninezhad señaló que muchas soluciones climáticas se centran en reducir emisiones, pero este proyecto apunta a una de las mayores, y a menudo ignoradas, fuentes: la infraestructura.
“La industria de la construcción, incluidos los materiales, el transporte y la instalación, representa alrededor de un tercio de las emisiones globales de CO₂”, explicó. El equipo busca reducir las emisiones de carbono al tiempo que aborda un problema ambiental y económico.
Rodriguez explicó que el grupo de investigación lleva aproximadamente un año trabajando con algas, desarrollando procesos para convertirlas en biochar utilizable en cemento.
“Después de la investigación inicial, pasamos a tratar químicamente y precarbonatar el biochar”, señaló.
El biochar tradicional suele reemplazar solo alrededor del 10 % del cemento antes de afectar negativamente la resistencia y la durabilidad. El equipo espera aumentar esa proporción de sustitución a entre el 20 % y el 30 % al tratar químicamente el biochar para mejorar sus propiedades.
“Si logramos aumentar el reemplazo de cemento, podemos reducir significativamente las emisiones de carbono asociadas a los materiales de infraestructura”, indicó Rodriguez.
El equipo también quiso abordar un desafío específico de Florida: el crecimiento de algas, que se ha convertido en un importante problema ambiental y de disposición de residuos en el estado.
El proyecto combina la reducción de carbono con una solución al problema de las algas en Florida.
“Al incorporar biochar derivado de algas en materiales cementicios, buscamos reducir tanto los residuos ambientales como las emisiones”, dijo Rezaeicherati.
Por qué el concreto es clave
El equipo decidió centrarse en el concreto debido a su enorme impacto a nivel global.
Ozsut destacó que el concreto es el segundo material más utilizado del mundo después del agua y tiene un impacto significativo en las emisiones de carbono. A medida que se intensifican los desafíos climáticos, afirmó, se vuelve cada vez más urgente desarrollar materiales más sostenibles.
Gahremaninezhad añadió que incluso pequeñas mejoras pueden generar efectos importantes.
“El concreto es el material de construcción más utilizado”, señaló. “Incluso una mejora del 5 % al 10 % en sostenibilidad puede tener un impacto enorme debido al enorme volumen de concreto que se utiliza en todo el mundo. Por eso este proyecto es tan importante”.
“Queremos mantener la durabilidad y las propiedades mecánicas mientras reducimos las emisiones de carbono”, explicó Ozsut. “Nuestra investigación se centra en tratar químicamente el biochar de algas para mantener la integridad estructural y al mismo tiempo mejorar la sostenibilidad”.
Un proceso desafiante
Uno de los mayores retos técnicos del equipo es la funcionalización: el tratamiento químico o físico del biochar para mejorar sus propiedades.
Los investigadores están introduciendo grupos funcionales hidrofílicos para mejorar la adhesión con el cemento. Sin embargo, el uso de ácidos y sales altera el tamaño y la textura del material, lo que genera desafíos de procesamiento como el secado y el filtrado.
Dado que estos procesos son nuevos a esta escala, el equipo continúa optimizándolos para mejorar la eficiencia y minimizar la pérdida de material.
Cada estrategia de funcionalización apunta a distintas propiedades, entre ellas la resistencia mecánica, la durabilidad y la fluidez. Esta última es esencial, ya que el cemento debe mantener una adecuada trabajabilidad para su uso en infraestructuras reales.
El objetivo de los investigadores es mejorar todas estas propiedades sin comprometer la durabilidad ni la resistencia estructural.
El momento VISTA
Cuando Rodriguez, Ozsut y Rezaeicherati supieron que habían ganado el premio VISTA, dijeron sentirse honrados y entusiasmados.
“Hemos invertido mucho tiempo y esfuerzo en construir una base científica sólida para esta propuesta”, señaló el equipo. “Con el apoyo de nuestro asesor desarrollamos un proyecto competitivo. Este reconocimiento demuestra que nuestra investigación tiene relevancia más allá de la ingeniería civil y posee un impacto ambiental más amplio”.
Tras la conferencia Climate Correction, el equipo planea realizar experimentos extensivos para evaluar el desempeño a largo plazo del material, especialmente en los exigentes entornos costeros y marinos de Florida.
Ozsut se enfocará en el desempeño frente a la corrosión. Rezaeicherati estudiará las propiedades de autorreparación, mientras que Rodriguez continuará investigando los aspectos relacionados con el secuestro de carbono.
El objetivo a largo plazo es evaluar plenamente las propiedades del material y avanzar hacia su comercialización.
