El uso de cenizas de bagazo de caña de azúcar en la pavimentación: una solución sostenible

La pavimentación de carreteras es esencial para el desarrollo de las infraestructuras y la economía de un país. En naciones como Brasil, donde el transporte por carretera es vital, la necesidad de mejorar su calidad es urgente.

Un estudio publicado en Scientific Reports por investigadores de la Universidad Estatal de Maringá pone de relieve un enfoque innovador: el uso de cenizas de bagazo de caña de azúcar (SCBA), un subproducto de la quema de bagazo para generar energía, como componente de las mezclas asfálticas.

Esta solución ofrece una oportunidad prometedora para unir el reto de mejorar las carreteras con la reutilización de residuos agrícolas.

El problema de las carreteras brasileñas y el reto de los residuos

Según el estudio, el 55% de las carreteras brasileñas presentan algún tipo de defecto, como baches y grietas. Estos problemas se ven agravados por el aumento de la carga de vehículos y la falta de mantenimiento.

Al mismo tiempo, la producción de caña de azúcar en Brasil genera una enorme cantidad de bagazo, que al quemarse en los ingenios produce toneladas de ceniza, la mayor parte de la cual se desecha sin un uso adecuado. Se calcula que en la campaña 2022/2023, Brasil generó más de 3 millones de toneladas de cenizas de bagazo.

La solución sostenible: usar cenizas de bagazo de caña de azúcar en el asfalto

Partiendo de este escenario, los investigadores han evaluado la sustitución del 5% de los áridos minerales tradicionales en las mezclas asfálticas por SCBA, con el objetivo de mejorar las prestaciones mecánicas y, al mismo tiempo, ofrecer una solución ambientalmente correcta para la eliminación de este residuo.

Las cenizas de bagazo de caña de azúcar tienen propiedades que pueden aumentar la resistencia y la durabilidad de los pavimentos.

Los resultados del estudio fueron prometedores tanto en el laboratorio como sobre el terreno. Las pruebas de laboratorio mostraron que la mezcla modificada tenía un 40% más de estabilidad Marshall, lo que indica una mayor resistencia de la estructura. Además, hubo un aumento del 22% en la resistencia a la tracción, un factor que contribuye a la durabilidad del asfalto bajo tráfico pesado.

Cuando se aplicó a un tramo de autopista con un elevado flujo de vehículos pesados (BR-158), los resultados sobre el terreno fueron igualmente impresionantes. El módulo de resiliencia, que mide la capacidad del material para recuperar su forma original tras el paso de vehículos, aumentó un 18%.

La resistencia a la deformación permanente también mejoró en un 73%, lo que indica que la mezcla SCBA es menos susceptible a la formación de huellas de ruedas y otros defectos comunes.

Ventajas ambientales y económicas

Además de las mejoras en el rendimiento mecánico, el uso de SCBA en la pavimentación también aporta importantes beneficios medioambientales. Al reutilizar un subproducto agrícola que normalmente se desecharía, se reduce la extracción de materiales vírgenes como piedras y minerales, lo que disminuye las emisiones de carbono y el impacto ambiental de la construcción de carreteras.

El estudio demostró que la ceniza de bagazo de caña de azúcar puede ser una alternativa viable y eficaz para mejorar la calidad de las carreteras brasileñas. Al sustituir parcialmente a los áridos minerales en las mezclas asfálticas, el SCBA aumenta la resistencia del pavimento y ofrece una solución sostenible para la eliminación de residuos. Este avance representa un paso importante hacia una infraestructura viaria más resistente y responsable con el medio ambiente.

Referencia de la noticia:

Hipólito, V.M., Ildefonso, J.S. Functional and structural assessment of an experimental section gap graded modified with sugarcane bagasse ash. Sci Rep 14, 18436 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-67900-2