El nuevo centro, bautizado como ACCENT, buscará fortalecer y modernizar a la cadena productiva de la industria del cemento y el concreto del país norteamericano.
Fuente: Laboratorio Nacional Oak Ridge
El Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL, en sus siglas en inglés), dependiente del Departamento de Energía de los Estados Unidos, en asociación con el Laboratorio Nacional de Rocas (también dependiente del Departamento de Energía), anunció la creación de un nuevo centro nacional que ayudará a fortalecer la cadena productiva de la industria del cemento y del hormigón de ese país.
La iniciativa, bautizada como el Centro de Excelencia para la Aceleración y Avance de las Tecnologías e Ingeniería del Cemento y el Concreto (ACCENT, en sus siglas en inglés), acelerará el desarrollo de materiales avanzados y procesos de fabricación necesarios para apoyar la infraestructura, vivienda y competitividad industrial de los Estados Unidos.
Diseñado como un hub de conocimientos único en su tipo, el centro ACCENT combina ensayos multidisciplinarios, colección y modelamiento de datos a través de Inteligencia Artificial y producción de pilotos para movilizar las innovaciones en cemento y hormigón desde el descubrimiento a una escala comercial temprana, en lo que es una combinación de capacidades que, en la actualidad, no se encuentra disponible en un solo lugar en ese país.
“El centro ACCENT representa un cambio fundamental en la manera en que enfrentamos los desafíos de mantener y actualizar la infraestructura de nuestro país”, comentó Denise Antunes da Silva, integrante del ORNL y directora ejecutiva del centro. “Al combinar investigación dedicada con la experiencia práctica de la industria, estamos acortando los plazos de innovación y construyendo las bases para tecnologías de cemento y hormigón más resilientes y rentables”.
El nuevo centro ACCENT creará la primera base de datos integral y de acceso público del país sobre el concreto, la que albergará millones de datos y especificaciones de materiales estandarizados y basados en el rendimiento. Al combinar resultados de ensayos independientes, datos de durabilidad a largo plazo y modelos digitales, la base de datos ayudará a cerrar brechas críticas entre la investigación en laboratorio y el comportamiento en obra, permitiendo una cualificación más rápida y fiable de nuevos materiales.
Asegurando la cadena de cemento de los Estados Unidos: Desafíos y oportunidades claves
El hormigón es esencial para la infraestructura de EE.UU, ya que sustenta cerca del 80% de la industria de la construcción del país. Aunque el cemento y el concreto sirven de base para una economía de 25 billones de dólares, el sector enfrenta una serie de cuellos de botella sistémicos. Los Estados Unidos importan cerca del 25% de su cemento -anualmente, $2,6 billones de dólares- lo que expone a los proyectos de infraestructura a la volatilidad del suministro y los costos.
Estas vulnerabilidades se componen por infraestructura añosa y un déficit habitacional a nivel país que, se estima, supera los 4 millones de unidades. Al mismo tiempo, la capacidad de producción nacional de cemento se ve limitada por esta misma infraestructura envejecida, largos procesos de obtención de permisos y un elevado costo de capital para ampliar la producción, todo ello mientras se proyecta que la demanda en EE.UU crecerá cerca de un 30% para 2032. Este desequilibrio pone de manifiesto la necesidad de contar con una cadena de suministros más resiliente y moderna.
“Estos desafíos no son sólo sobre el aumento de la demanda; afectan a la estabilidad económica y a la infraestructura del país”, dijo Robert Wagner, director asociado de laboratorio de la Dirección de Ciencia y Tecnología Energética del ORNL. “ACCENT nos brinda una forma de mover la investigación al campo práctico de una manera más rápida. Con ensayos estandarizados, mejor data y capacitación expandida, el centro ayudará a disminuir los riesgos en la cadena de suministros, optimizar costos y mejorar la seguridad de nuestra infraestructura”.
Acelerando descubrimientos en la innovación del hormigón
Para ayudar a responder a esos desafíos, el centro utilizará su modelo colaborativo para acelerar el desarrollo e implementación de aglutinantes y materiales avanzados para la construcción, con el objetivo de reducir a la mitad, o casi a la mitad, el ciclo habitual de innovación de 15 a 20 años.
ACCENT impulsará la caracterización de materiales a múltiples escalas mediante la integración de capacidades de imagen únicas, con el objetivo de revelar relaciones críticas entre estructura y propiedades y permitir análisis in situ bajo diversas condiciones de exposición.
El centro también desarrollará ensayos basados en desempeño y marcos de durabilidad acelerada para reducir los tiempos de evaluación.
En paralelo, ACCENT monitoreará y predecirá el desempeño de los materiales en tiempo real mediante sensores integrados, modelos predictivos y una plataforma de datos impulsada por IA, diseñada para reducir los ciclos de ensayo y mejorar la precisión de las predicciones. Las instalaciones piloto a escala acelerarán la transición a nuevos materiales desde el laboratorio al campo práctico, mientras que la formación de profesionales facilitará la adopción generalizada de nuevas prácticas en la industria.
“El centro ACCENT unificará la investigación y el desarrollo, los ensayos y la capacitación de la fuerza laboral para cerrar brechas críticas en diseño, validación y competencias”, puntualizó Silva. “Este enfoque integrado permitirá el despliegue rápido de materiales de cemento y hormigón desarrollados en Estados Unidos y representa un paso importante para fortalecer la competitividad global de la industria estadounidense”.
Transformando la innovación del cemento con un marco de referencia líder en la industria
El centro trabajará directamente con la industria mediante un marco abierto y seguro que respalda la innovación, validación, predicción y escalabilidad de nuevos aglutinantes para materiales de hormigón. Al brindar un ambiente unificado para ensayos, generación y recolección de datos, y verificación de desempeño, el marco reduce la incertidumbre y disminuye las barreras para adoptar nuevas tecnologías. Este enfoque se basa en el éxito demostrado de los modelos de instalaciones para usuarios del ORNL.
“El centro brindará a la industria acceso sin precedente a capacidades de ensayo únicas y a la experiencia de laboratorios nacionales, fomentando colaboraciones vitales que abarcan a la cadena de valor completa de la industria del cemento y del hormigón”, dijo Silva.
El centro ACCENT es una colaboración público-privada que reúne a múltiples laboratorios nacionales, universidades y asociaciones profesionales y gremiales, así como a socios de la industria, con el fin de acelerar el desarrollo de materiales avanzados y procesos de fabricación. El centro cuenta con financiamiento de la Oficina de Tecnologías Industriales del Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos. Más información se puede encontrar en ACCENT Center.
UT-Batelle gestiona el ORNL para la Oficina de Ciencia del DOE, el mayor patrocinador individual de investigación básica en ciencias físicas de los Estados Unidos. La Oficina de Ciencia está trabajando para abordar algunos de los desafíos más apremiantes de nuestro tiempo. Para más información, visiten energy.gov/science.
