Tres estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil, de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM, fueron reconocidos por el Centro de Innovación y Desarrollo CEMEX, gracias a un proyecto de su autoría el cual busca utilizar sensores con celdas de combustible microbianas para indagar las propiedades del concreto mientras es trasladado a las construcciones.

Se trata de Sara Palma Martínez, Ricardo Jesús Palma y Juan Josué Méndez Espina, quienes propusieron el plan “Sintiendo el concreto”, con el cual ganaron el primer lugar del Innovathon -concurso organizado por la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingeniería Civil-, en ocasión de la XXXVII Olimpiada Nacional de Estudiantes de Ingeniería Civil, realizado en Boca del Río, Veracruz.

Ahora, los universitarios trabajarán con expertos del Instituto de Ingeniería, y otras entidades de la UNAM, para llevarlo a la práctica.

Palma Martínez detalló que el concreto es la tecnología más utilizada en el mundo; a partir de que la olla sale de la planta y hasta que arriba a la construcción no hay datos de la calidad del producto, “simplemente te dicen que aproximadamente una hora y media para llegar, de lo contrario tu concreto no tendrá las características ideales para usarse”.

De acuerdo con Ricardo Jesús Palma, la calidad cambia dependiendo del lugar y los días en los que se prepara el material. “Por ejemplo, hoy está lloviendo y mañana hace mucho Sol. Si lo llevamos a Veracruz entonces el calor y la humedad son muy diferentes a la Ciudad de México”.

Por ello consideraron importante crear un sensor que mida, por ejemplo, la cantidad de agua, o el tiempo faltante para endurecerse o fraguar, además de otras propiedades como la temperatura. Esta información se envía a una computadora de manera tan sencilla que cualquier persona pueda hacer esta labor.

Juan Josué Méndez Espina añadió que encontraron que en el mundo (por ejemplo, la Universidad de Nueva York) se desarrollan celdas de combustible microbianas que tienen una bacteria que censa el ambiente y mientras tenga alimento producirá una corriente eléctrica, la cual es suficiente para generar un pulso que permite identificar la presencia de algún contaminante, o la falta de alimento para la bacteria.

“Las celdas de batería microbiana son de un tamaño increíblemente diminuto, son eficientes y económicas. Actualmente se han creado sensores para medir la calidad del agua; son del grosor de un papel y su tamaño es de la palma de la mano, y cuestan menos de un dólar, por lo que el sensor tiene un enorme potencial para servir como sensor universal para otro tipo de aplicaciones”, abundó el estudiante.

Estos dispositivos pueden medir 5×5 centímetros, de manera que cualquiera podría ingresarlos a la olla de concreto y empezar a medir propiedades como el tiempo disponible hasta el fraguado estimado de la trabajabilidad o la resistencia que tendrá.

“Nuestro objetivo es disminuir las pérdidas y aumentar la eficiencia de la industria concretera no solo en México, sino en el mundo. Las principales pérdidas de esta industria se deben a la calidad del producto, la parte importante es medir sus propiedades, pero hoy en día esta revisión se hace hasta que el concreto ya está en crudo o colado en sitio. Si no cumple con las características, tiene que ser demolido y desechado”, destacó el estudiante de Ingeniería Civil.

La propuesta reconocida por la empresa es colocar los biosensores en las ollas de concreto desde que están en el transporte, es decir, cuando viaja por la calle. De esta manera, antes de que llegue a la obra se sabrá si tendrá la resistencia adecuada, si comenzó el proceso de fraguado (endurecerse) o si tendrá la trabajabilidad deseada. Esta información se obtendrá gracias a la bacteria electrogénica y la celda de combustible microbiana.

Actualmente, añadieron, no se tiene una cifra exacta de las pérdidas en la industria del concreto porque cada empresa se encarga de sus revisiones, inclusive en numerosas ocasiones estas no realizan las demoliciones, sino quien construye.

Enfatizaron que si el concreto no es el adecuado para el diseño estructural de una obra (ya sea edificio o infraestructura pública) simplemente no será resiliente y quienes habitan, transitan o lo utilizan corren peligro.

El primer gran reto para los jóvenes galardonados es encontrar las bacterias adecuadas para el trabajo, así como el diseño de la inteligencia artificial que reciba los datos, tareas en las que son apoyados por la Facultad. Asimismo, llevan a cabo pláticas con expertos del Instituto de Ingeniería y otras entidades universitarias para el desarrollo del prototipo.

Posteriormente realizarán pruebas, por lo que en esa etapa esperan colaborar con las empresas que forman la industria del concreto, a fin de introducir los sensores en las ollas y reunir la información.