¿Es posible construir carreteras sin petróleo? La respuesta está en los bioligandos

El betún asfáltico forma parte de nuestra vida diaria más de lo que imaginamos. Este derivado del petróleo es el ingrediente básico del asfalto sobre el que conducimos cada día.

Sin embargo, su uso tiene varias desventajas. Por un lado, trabajar con él requiere temperaturas muy altas, lo que deja una huella importante. Se estima que la producción e instalación de asfalto es responsable de aproximadamente el 0,35% de todas las emisiones de CO₂ equivalente. Es decir, el 0,35% de todos los gases de efecto invernadero producidos por Europa se convirtieron en su impacto de CO₂.

Puede parecer una cifra pequeña, pero no es despreciable. Y menos aún en un escenario como el actual en el que urge frenar la crisis climática y avanzar hacia modelos energéticos más limpios.

Por otro lado, nos encontramos en un entorno global cada vez más incierto. El agotamiento de las reservas de petróleo y las tensiones geopolíticas amenazan tanto su suministro como su calidad. En este contexto surge la pregunta inevitable: ¿seremos capaces de construir carreteras sin depender del petróleo? La ciencia está empezando a señalarlo.

En particular, la investigación sobre bioaglutinantes abre un camino prometedor. Estos materiales podrían reducir nuestra dependencia de los recursos fósiles y ayudarnos a avanzar hacia una economía más circular. Con ellos, las carreteras del futuro podrían ser más respetuosas con el medio ambiente, sin sacrificar la calidad.

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¿Qué son los bioaglutinantes?

El betún asfáltico consiste en un material negruzco que actúa como adhesivo e impermeabilizante del asfalto, ayudándolo a resistir el tráfico. Aunque es prácticamente sólido a temperatura ambiente, se vuelve casi líquido a altas temperaturas (160 ºC). Por eso hay que calentarlo tanto para trabajar con él.

Aunque el betún asfáltico se ha utilizado durante más de cien años en muchas aplicaciones, como impermeabilización, aislamiento y materiales para techos, su objetivo principal es la pavimentación de carreteras. En concreto, de los 120 millones de toneladas de betún producidos en todo el mundo en 2022, el 85% se utilizó para pavimentar carreteras.

Entre las alternativas al betún destaca el biobinder, que puede considerarse su versión más sostenible. Están elaborados a partir de resinas naturales y bioaceites procedentes de biomasa, frutos y semillas.

La proporción de bioaglutinante utilizado junto con el betún varía según la aplicación. Existen formulaciones que lo reemplazan por completo, al 100%. Y otros en los que se utilizan porcentajes muy pequeños, inferiores al 10%, destinados a modificar y mejorar el comportamiento del betún.

Ejemplos y proyectos en curso

Aunque el uso de bioaglutinantes aún no está lo suficientemente extendido, existen diversas investigaciones y pruebas. Por ejemplo, en tres tramos construidos recientemente en los Países Bajos, en la carretera N-375, se sustituyó el 30% del betún por un bioaglutinante.

También hay casos en España. En Tarragona se ha realizado un tramo de pruebas de unos 300 metros en la T-240. En este caso el asfalto contaba con un 40% de árido reciclado proveniente de la molienda de asfalto. El 100% del aglutinante añadido es de origen vegetal.

¿Se puede emulsionar el bioaglutinante?

En nuestro grupo de investigación de Carreteras, Geotecnia y Materiales (CGM) hemos podido comprobar que el bioaglutinante se puede emulsionar, emulsionar significa mezclar dos líquidos que no se mezclan de forma natural, como por ejemplo el aceite y el agua.

En concreto, trabajamos con un bioaglomerante 100% natural y renovable, elaborado por una empresa externa a partir de resinas de pino. Su color ámbar, en lugar de negro, lo hace especialmente indicado para su uso en suelos pintados. Con él se obtenía un producto equivalente a una emulsión bituminosa, es decir, una emulsión compuesta por minúsculas gotas de betún dispersas en agua. Como no es necesario calentarlo para su uso, es más respetuoso con el medio ambiente.

En este trabajo destacan tres grandes logros: la posibilidad de producir una emulsión de bioaglutinante -pequeñas gotas de material dispersadas en agua-, la sustitución completa del betún por un bioaglutinante en la emulsión, y demostrar que se pueden obtener emulsiones estables con un 60% e incluso un 70% de bioaglutinante (y el resto agua). Este último porcentaje, algo que suele ser complicado de conseguir con los betunes convencionales.

Bioaglomerante de color ámbar, obtenido a partir de resinas de pino. Fuente: Marc Serra y Sabas Corraliza. Desafíos y limitaciones

Hasta la fecha, la adopción de bioaglutinantes es limitada. Su variabilidad, la ausencia de un marco regulatorio y el hecho de que aún se sepa poco sobre su comportamiento y durabilidad son algunas de las posibles razones por las que aún no han sustituido al betún asfáltico. Además, el hecho de que todavía no exista una producción a gran escala de bioaglutinantes también puede representar otro inconveniente.

Por otro lado, hay que tener en cuenta que el asfalto es un material 100% reciclable. ¿Seguiría siendo así si en su producción se utilizara un bioaglutinante en lugar de betún? Es una de las preguntas que hay que responder si pretendemos que en un futuro no muy lejano se puedan construir carreteras con mucho menos petróleo (o incluso sin él). Para que el bioaglutinante se convierta en una alternativa real al betún, se necesita más investigación, nuevas piezas de prueba y regulaciones que respalden su uso.

Los autores agradecen a Marco Serra Queralto, de Engikuia, por el desarrollo y adquisición del bioaglutinante de resina, así como por su participación en su caracterización. Y a Sabas Koraliza Tejeda, de la empresa Ecoasfalt, autora de la tesis doctoral relacionada con la investigación.