Reduce las grietas en el asfalto en comparación con un aglutinante convencional a base de petróleo
La nieve y el hielo pueden dañar las superficies pavimentadas, provocando baches y levantamientos por congelación. Estos se convierten en peligros potenciales para conductores y peatones, y su reparación es costosa.
Ahora, investigadores proponen una solución ecológica, tanto figurativa como literal, para mejorar la durabilidad de carreteras y aceras: un aglutinante asfáltico derivado de algas.
A temperaturas bajo cero, los resultados indicaron que el aglutinante de algas redujo las grietas en el asfalto en comparación con un aglutinante convencional a base de petróleo.
"Los compuestos derivados de algas pueden mejorar la resistencia a la humedad, la flexibilidad y la capacidad de autocuración del asfalto, lo que podría prolongar la vida útil del pavimento y reducir los costos de mantenimiento", afirma Elham Fini, líder del equipo de investigación de la Universidad Estatal de Arizona. "A largo plazo, el asfalto de algas podría contribuir a la creación de carreteras más sostenibles, resilientes y respetuosas con el medio ambiente".
Cómo mejoran el asfalto los aglutinantes de algas
Actualmente, el asfalto se mantiene unido mediante betún: una sustancia espesa y pegajosa, hecha a partir de petróleo crudo. El betún une la arena y las rocas que conforman las superficies pavimentadas y permite que el asfalto se expanda y contraiga en condiciones de calor y frío, respectivamente.
Sin embargo, cuando la temperatura desciende rápidamente por debajo del punto de congelación, el aglutinante se vuelve quebradizo y puede agrietarse, provocando daños en la calzada. Para mejorar la flexibilidad y durabilidad del asfalto a temperaturas bajo cero, Fini y sus colegas desarrollaron un aglutinante sostenible y gomoso a partir de aceite de algas.
Estudios previos de Fini demostraron que el aceite extraído de las algas puede generar un producto similar al betún que es particularmente duradero a bajas temperaturas.
Imagen derecha: Asfalto de algas para mejorar la sostenibilidad y el rendimiento del pavimento a temperaturas bajo cero. Crédito: ACS, Sustainable Chemistry & Engineering (2025). DOI: 10.1021/acssuschemeng.5c03860
Pruebas e impacto ambiental
Continuando con este trabajo, Fini y sus colegas utilizaron modelos informáticos para evaluar los aceites de cuatro especies de algas por su capacidad de producir productos similares al betún que se mezclaran bien con los sólidos del asfalto y mantuvieran su funcionalidad en temperaturas bajo cero.
De las cuatro especies de algas, el aceite de la microalga verde de agua dulce Haematococcus pluvialis pareció impartir la mayor resistencia a la deformación permanente bajo estrés inducido por tráfico simulado, así como una mayor resistencia al daño inducido por la humedad.
En demostraciones de laboratorio que simularon el tráfico rodado y los ciclos de congelación, las muestras de asfalto con algas H. pluvialis creadas por los investigadores mostraron una mejora de hasta un 70 % en la recuperación de la deformación, en comparación con el pavimento fabricado con un aglutinante a base de petróleo crudo. Además de reforzar las carreteras, el equipo estima que sustituir el 1 % del aglutinante a base de petróleo por uno a base de algas reduciría las emisiones netas de carbono del asfalto en un 4,5 %.
Con aproximadamente un 22 % de aglutinante a base de algas, el asfalto podría alcanzar la neutralidad en carbono. Los investigadores afirman que este enfoque allana el camino hacia una infraestructura de pavimento de alto rendimiento, rentable y sostenible.
Un artículo sobre la investigación, en la que también participaron científicos del Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste, fue publicado recientemente en la revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering: Algae Asphalt to Enhance Pavement Sustainability and Performance at Subzero Temperatures
