Usar montañas rusas eléctricas puede protegerlos: es una locura que funcione

Electrificar la costa parece una tontería, pero la ciencia sólida sugiere que este enfoque puede fortalecer las costas para las generaciones venideras.

La erosión costera amenaza a millones de personas. Es un desafío persistente para las personas que viven en las costas de todo el mundo, que amenaza no sólo las costas sino también a las personas y la infraestructura a lo largo de ellas. En pocas palabras, la mayoría de nuestras costas están desapareciendo.

Según un estudio de 2020 del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea, casi el 26% de las playas de la Tierra serán arrasadas a finales de este siglo. Las soluciones tradicionales, como diques y reabastecimiento de playas, pueden funcionar, pero suelen ser temporales y pueden resultar costosas y consumir muchos recursos.

Ahora bien, puede que haya una manera mejor. Un estudio reciente publicado en Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente propone un nuevo método que podría revolucionar la forma en que protegemos nuestra costa: el uso de electricidad para crear cemento natural a partir de agua de mar.

corriente y agua

«Más del 40% de la población mundial vive en zonas costeras», dijo Alessandro Rotta Loria de la Universidad Northwestern, quien dirigió el estudio. «Debido al cambio climático y al aumento del nivel del mar, la erosión es una enorme amenaza para estas comunidades. A través de la desintegración de la infraestructura y la pérdida de tierra, la erosión causa miles de millones de dólares en daños anualmente en todo el mundo.»

Inspirándose en organismos marinos como corales y moluscos, que naturalmente construyen estructuras fuertes a partir de minerales en el agua de mar, los investigadores exploraron si se podría aplicar un proceso similar a la arena costera. Su método, conocido como «electrodeposición», utiliza una suave corriente eléctrica para provocar la precipitación de minerales del agua de mar en los poros de la arena. Este proceso efectivamente convierte la arena en una especie de cemento natural, lo que la fortalece y la hace más resistente a la erosión.

«Mi objetivo era desarrollar un enfoque capaz de cambiar el status quo en la protección costera, uno que no requiriera la construcción de estructuras de protección y pudiera cementar sustratos marinos sin usar cemento real», dijo Rotta Loria. «Aplicando una ligera estimulación eléctrica al suelo marino, hemos demostrado de forma sistemática y mecánica que es posible cementar transformando minerales naturalmente disueltos en el agua de mar en aglutinantes minerales sólidos: el cemento natural».

Cuando se aplica una corriente eléctrica a la arena empapada en agua de mar, se inician reacciones químicas que hacen que minerales como el carbonato de calcio y el hidróxido de magnesio se solidifiquen. Luego, estos minerales unen las partículas de arena, mejorando la resistencia y estabilidad de la arena. Al ajustar la intensidad y duración de la corriente eléctrica, los investigadores descubrieron que podían controlar la cantidad y distribución de los depósitos minerales, adaptando el proceso a diferentes condiciones y necesidades.

Arena solidificada

Cuando estos minerales se combinan con la arena, unen las partículas de arena como si fueran pegamento. El proceso también ha trabajado con diferentes tipos de arena en el laboratorio, como arena de hierro, común cerca de los volcanes, y arena de sílice y calcárea. Según el estudio, un descubrimiento sorprendente fue la formación de hidromagnesita, un mineral que contribuye aún más a la salud de la arena. Las investigaciones han demostrado que este nuevo método puede aumentar significativamente la resistencia de la arena a la erosión, convirtiéndola en un material mucho más duradero.

«Después del tratamiento, la arena parece roca», afirma Rotta Loria. “Es quieto y sólido, en lugar de granular e incohesivo. Los minerales en sí son mucho más fuertes que el hormigón, por lo que la arena resultante puede ser tan fuerte y sólida como un malecón».

Si bien los minerales se forman instantáneamente después de aplicar la corriente, las estimulaciones eléctricas más prolongadas obtienen resultados más sustanciales.

«Observamos resultados notables con sólo unos pocos días de estimulación», dijo Rotta Loria. «Entonces, la arena tratada debería permanecer en su lugar, sin necesidad de nuevas intervenciones.

Una alternativa con potencial

Este nuevo método ofrece varias ventajas sobre las técnicas tradicionales de control de la erosión. Por un lado, imita procesos naturales, reduciendo potencialmente el impacto ambiental en comparación con métodos más invasivos. También promete ser una solución más sostenible y rentable, ya que las fuentes de energía renovables pueden alimentarlo y no requiere el mantenimiento constante que requieren otros métodos.

La investigación del equipo muestra que este enfoque también puede reparar estructuras agrietadas hechas de hormigón armado, que se desintegra debido a los efectos complejos del aumento del nivel del mar, la erosión y el clima extremo. Gran parte de la infraestructura costera existente está hecha de hormigón armado y, si estas estructuras se dividen, el nuevo enfoque evita la necesidad de reconstruir completamente la infraestructura. En cambio, un solo pulso de electricidad puede curar grietas potencialmente destructivas.

«Las aplicaciones de este enfoque son innumerables», afirmó Rotta Loria. “Podemos usarlo para fortalecer el lecho marino debajo de diques o estabilizar dunas de arena y mantener pendientes de suelo inestables. También podemos utilizarlo para reforzar estructuras de protección, cimientos marinos y muchas otras cosas. Hay muchas maneras de aplicar esto para proteger las zonas costeras”.