Electricidad contra la erosión costera: una corriente eléctrica transforma la arena marina en una estructura sólida

Una leve descarga eléctrica puede reforzar las costas marinas, ayudando a combatir la erosión causada por el cambio climático y el aumento del nivel del mar. Un nuevo estudio de la Universidad Northwestern se inspiró en la forma en que organismos marinos como las almejas y mejillones utilizan minerales disueltos en el agua para construir sus conchas. Los investigadores aplicaron un proceso similar, aprovechando los minerales naturales presentes en el agua de mar para formar un cemento natural entre los granos de arena. En lugar de utilizar energía metabólica, como lo hacen los moluscos, emplearon energía eléctrica para inducir la reacción química.

En experimentos de laboratorio, una pequeña corriente eléctrica transformó instantáneamente la arena marina en una estructura sólida similar a una roca. Los investigadores creen que esta técnica podría ofrecer una solución duradera, económica y sostenible para proteger las costas del mundo. El estudio fue publicado en la revista Communications Earth & Environment.

«Más del 40 % de la población mundial vive en áreas costeras», explica Alessandro Rotta Loria, autor principal del estudio. «Con el cambio climático y el aumento del nivel del mar, la erosión amenaza seriamente a estas comunidades. Las soluciones actuales, como la construcción de barreras o la inyección de cemento en el suelo, son costosas y no siempre efectivas. Queríamos encontrar un enfoque más sencillo que pudiera fortalecer los sustratos marinos sin usar cemento convencional, aprovechando los minerales presentes en el agua de mar».

Un estudio de 2020 del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea estimó que, para finales de siglo, el 26 % de las playas del mundo podrían desaparecer. Las soluciones tradicionales, como los diques o la inyección de cemento, presentan múltiples desafíos. Los diques, por ejemplo, también se ven afectados por la erosión y pueden colapsar con el tiempo, mientras que las soluciones basadas en cemento son costosas y dañinas para el medio ambiente.

La técnica desarrollada por Rotta Loria y su equipo es más simple y ecológica. El agua de mar contiene naturalmente una gran cantidad de minerales disueltos. Al aplicar una corriente eléctrica suave (de 2 a 3 voltios), se desencadenan reacciones químicas que convierten estos componentes en carbonato de calcio, el mismo mineral que utilizan los moluscos para construir sus conchas. Si se incrementa el voltaje a 4 voltios, los componentes se transforman en hidróxido de magnesio e hidromagnesita, minerales que actúan como un pegamento para las partículas de arena, formando una estructura sólida.

Este proceso funcionó eficazmente en todo tipo de arenas, desde sílice y arenas calcáreas hasta arenas volcánicas con alto contenido de hierro. Según los investigadores, esta solución podría ser clave para proteger las costas globales, proporcionando una alternativa más económica y sostenible que las soluciones actuales.