Recycled construction and demolition waste as remineralizers: a sustainable use in the regeneration of degraded soils

Cada año, el mundo genera más de diez mil millones de toneladas de residuos provenientes de la construcción y demolición de estructuras. Solo en Brasil, estos escombros ascienden aproximadamente a cien millones de toneladas anuales, una enorme pila de ladrillos rotos, hormigón y mortero que a menudo termina en vertederos. Si bien gran parte de este material es triturado y reutilizado para bases de carreteras o nuevas construcciones, ha surgido una posibilidad distinta: ¿podrían estos escombros utilizarse para sanar la tierra misma? La idea se basa en una observación sencilla. Muchos suelos, especialmente en regiones tropicales, se han desgastado debido a la lluvia y la agricultura, perdiendo los minerales esenciales que las plantas necesitan para crecer. Para solucionar esto, los agricultores a veces añaden "remineralizadores": rocas pulverizadas que liberan lentamente nutrientes como calcio, potasio e hierro de nuevo al suelo. Estos materiales actúan como una fuente de alimento de liberación lenta para los cultivos, ayudando a restaurar la fertilidad natural del suelo sin el alto costo y la huella ambiental de los fertilizantes sintéticos. La pregunta que se hicieron los investigadores fue si los restos triturados de nuestras ciudades podrían servir para este mismo propósito, convirtiendo un problema de residuos en una solución para la agricultura.

Para averiguarlo, un equipo de científicos de la Universidad de São Paulo y la Universidad Federal de Catalão recolectó muestras de residuos de construcción y demolición reciclados de cuatro ciudades diferentes de Brasil: Araraquara, Piracicaba, Ribeirão Preto y Catalão. No simplemente adivinaron qué había dentro de las pilas de escombros; sometieron el material a un examen químico preciso utilizando una técnica llamada análisis por activación de neutrones. En este proceso, las muestras son bombardeadas con neutrones en un reactor de investigación nuclear, lo que provoca que los átomos dentro del material se vuelvan temporalmente radiactivos. Al medir la energía específica de la radiación emitida mientras estos átomos se asientan, los científicos pudieron identificar exactamente qué elementos estaban presentes y en qué cantidades. Este método les permitió detectar veintidós elementos químicos diferentes, que van desde nutrientes comunes hasta metales de tierras raras, proporcionando una huella química completa de los residuos de cada ubicación.

Los resultados revelaron que la composición de los residuos estaba lejos de ser uniforme. Si bien todas las muestras contenían elementos esenciales para la vida vegetal, como hierro, calcio y potasio, la mezcla específica variaba significamente dependiendo de dónde provenía el material. Por ejemplo, las muestras de la ciudad de Catalão destacaron con niveles notablemente más altos de calcio y potasio, así como de varios elementos de tierras raras, en comparación con las muestras de las otras tres ciudades. Incluso dentro de una misma ciudad, los residuos de diferentes pilas mostraban diferencias distintivas. Esta variabilidad sugiere que la composición química de los residuos de construcción reciclados está profundamente ligada a la geología local y a los tipos específicos de edificios y materiales utilizados en esa región. Los investigadores encontraron que el calcio y el hierro eran los elementos más abundantes en las muestras, con el calcio alcanzando casi el cinco por ciento en peso en algunas ubicaciones y el hierro alcanzando casi el seis por ciento, mientras que los niveles de potasio fluctuaban ampliamente entre los diferentes sitios.

La seguridad fue una preocupación primordial, ya que aplicar residuos a tierras de cultivo requiere asegurar que las sustancias tóxicas no contaminen el suministro de alimentos. El estudio verificó la presencia de metales pesados y otros elementos nocivos regulados por la ley brasileña, como el arsénico y el cadmio. El análisis mostró que los niveles de estos elementos tóxicos estaban muy por debajo de los límites legales, lo que indica que el material es seguro desde el punto de vista de la toxicidad. Sin embargo, el estudio también destacó un obstáculo significativo para su uso generalizado. Para ser clasificado oficialmente como un remineralizador de suelo, el material debe cumplir con umbrales mínimos específicos de la cantidad total de nutrientes vegetales que proporciona. Mientras que los residuos de Catalão cumplieron con estos requisitos, las muestras de las otras tres ciudades se quedaron cortos, particularmente en su contenido combinado de óxidos de calcio y potasio. Esto significa que, aunque el material es seguro, no es automáticamente un fertilizante; su efectividad depende enteramente de su receta química específica.

Los investigadores concluyeron que los residuos de construcción reciclados poseen una promesa genuina como herramienta para regenerar suelos degradados, pero no pueden ser tratados como un producto único y uniforme. La diversidad química encontrada en las cuatro ciudades demuestra que un lote de escombros de un lugar podría ser un excelente enmienda para el suelo, mientras que un lote de apenas unos pocos kilómetros de distancia podría no contener suficientes nutrientes para ser útil. Este hallazgo subraya la necesidad de realizar pruebas y selecciones cuidadosas antes de que tales materiales sean aplicados a las tierras de cultivo. En lugar de una solución global, el estudio sugiere que el futuro del uso de los residuos de construcción en la agricultura reside en comprender la firma química única de cada suministro local. Al emparejar el tipo correcto de material reciclado con el suelo adecuado, puede ser posible cerrar el ciclo de los residuos urbanos y, simultáneamente, sanar la tierra que nos alimenta.