Por Zach Winn Según la Asociación Estadounidense de Constructores de Carreteras y Transporte, uno de cada tres puentes necesita reparación o reemplazo, lo que representa más de 200,000 puentes en todo el país. Un factor clave del envejecimiento de la infraestructura estadounidense es la acumulación de óxido en las varillas de refuerzo, lo que agrieta el concreto circundante y aumenta la probabilidad de colapso de los puentes. Ahora, Allium Engineering, fundada por dos doctores del MIT, está triplicando la vida útil de puentes y otras estructuras con una nueva tecnología que utiliza un revestimiento de acero inoxidable para hacer que las barras de refuerzo sean resistentes a la corrosión. Al eliminar la corrosión, la infraestructura dura mucho más, se requieren menos reparaciones y se reducen las emisiones de carbono. La tecnología de la empresa se integra fácilmente en los procesos de fabricación de acero existentes para que la infraestructura estadounidense sea más resiliente, asequible y sostenible durante el próximo siglo. “En Estados Unidos, el tablero de un puente típico dura un promedio de 30 años; estamos permitiendo una vida útil de 100 años”, afirma Steven Jepeal, cofundador y director ejecutivo de Allium, PhD '21. “Hay una enorme acumulación de infraestructura que necesita ser reemplazada, y francamente, ha envejecido más rápido de lo esperado, en gran parte porque los materiales que usábamos en ese momento no eran los adecuados para la tarea. Intentamos aprovechar el impulso de la reconstrucción de la infraestructura estadounidense, pero reconstruirla de una manera que la haga duradera”. Para lograrlo, Allium añade una fina capa protectora de acero inoxidable sobre las varillas corrugadas tradicionales para aumentar su resistencia a la corrosión. Ya se han utilizado alrededor de 45.000 kg de varillas corrugadas revestidas de acero inoxidable de Allium en proyectos de construcción en todo Estados Unidos, y la empresa cree que su proceso puede escalarse rápidamente junto con las acerías. “Integramos nuestro sistema en las plantas de fabricación para que no tengan que hacer nada diferente”, afirma Jepeal, cofundador de Allium con Sam McAlpine, doctorando en la promoción 2022. “Incorporamos todo lo necesario para convertir un producto normal en un producto revestido de acero inoxidable, de modo que cualquier planta pueda fabricar un material resistente a la corrosión. Eso es lo que debe suceder para que toda la infraestructura del mundo sea más duradera”. Hacia mejores puentes Jepeal completó su doctorado en el Departamento de Ciencias e Ingeniería Nuclear (NSE) del MIT con el profesor Zach Hartwig. Durante ese tiempo, vio cómo Hartwig y otros investigadores del NSE crearon Commonwealth Fusion Systems para crear los primeros reactores de fusión comerciales, lo que, según él, despertó su interés por las startups. "Sin duda, me ayudó a motivarme para emprender", dice Jepeal. "El MIT también es donde adquirí mis habilidades en ciencia de materiales". McAlpine completó su doctorado con el profesor asociado Michael Short. En 2019, McAlpine y Short trabajaron en un proyecto financiado por ARPA-E en el que combinarían metales para mejorar la resistencia a la corrosión en entornos extremos. Jepeal y McAlpine decidieron fundar una empresa aplicando un enfoque similar para mejorar la resiliencia de los metales en entornos cotidianos. Para ello, colaboraron con el Servicio de Mentoría de Empresas del MIT y hablaron con Tata Steel, uno de los mayores fabricantes de acero del mundo que ha colaborado con el Programa de Enlace Industrial (ILP) del MIT. Miembros de Tata comentaron a los fundadores que uno de sus mayores problemas era la corrosión del acero. Un problema clave que los fundadores se propusieron resolver al principio fue depositar material resistente a la corrosión sin añadir costes significativos ni interrumpir los procesos existentes. Tradicionalmente, la fabricación de acero comienza introduciendo grandes piezas de acero precursor en máquinas llamadas rodillos a temperaturas extremadamente altas para estirar el material. Jepeal compara este proceso con la elaboración de pasta a escala industrial. Los fundadores decidieron añadir su revestimiento antes del proceso de laminación. Si bien el sistema de Allium es personalizado, hoy la empresa utiliza equipos existentes utilizados en otras aplicaciones de procesamiento de metales, como la soldadura, para añadir su revestimiento. “Entramos en las plantas y tomamos grandes trozos de acero que pasan por el proceso de fabricación, pero que no son el producto final, y depositamos acero inoxidable en la superficie de su acero al carbono barato, que normalmente es chatarra reciclada de productos como coches y frigoríficos”, explica Jepeal. “El acero tratado pasa luego por el proceso habitual de la planta para fabricar productos finales como varillas corrugadas”. Cada pieza de 12 metros de espesor de acero precursor se convierte en aproximadamente 1,6 kilómetros de varilla corrugada tras el proceso de laminado. La varilla corrugada tratada con Allium sigue siendo más del 95 % varilla corrugada normal y no requiere ningún posprocesamiento ni manipulación especial. “Lo que sale del molino parece varilla corrugada normal”, dice Jepeal. “Es igual de resistente y se puede doblar, cortar e instalar de la misma manera. Pero en lugar de usarse para construir un puente y durar un promedio de 30 años, durará 100 años o más”. Infraestructura para perdurar El año pasado, la fábrica de Allium en Billerica, Massachusetts, comenzó a producir su primer material de revestimiento comercial, lo que permitió fabricar unas 100 toneladas de varilla corrugada revestida de acero inoxidable de la compañía en colaboración con una acería asociada. Desde entonces, estas varillas corrugadas se han utilizado en proyectos de construcción en California y Florida. La primera instalación de Allium tiene capacidad para producir alrededor de 1.000 toneladas de sus barras de refuerzo de larga duración cada año, pero la empresa espera construir más instalaciones más cerca de las acerías con las que se asocia, para eventualmente integrarlas en las operaciones de las acerías. “Nuestra misión de reducir las emisiones y mejorar esta infraestructura es lo que nos impulsa a escalar rápidamente para satisfacer las necesidades de la industria”, afirma Jepeal. “Todos con quienes hablamos desean que esto sea más grande que lo que es hoy”. Allium también está experimentando con otros materiales de revestimiento y compuestos. Jepeal prevé que, en el futuro, la tecnología de Allium se utilizará en aplicaciones más allá de las varillas corrugadas, como vías ferroviarias, vigas de acero y tuberías. Sin embargo, enfatiza que el enfoque de la empresa en las varillas corrugadas la mantendrá activa en el futuro previsible. “Casi toda nuestra infraestructura presenta este problema de corrosión, por lo que es el mayor problema que podríamos imaginar resolver con nuestras habilidades”, afirma Jepeal. “Túneles, puentes, carreteras, edificios industriales, centrales eléctricas, fábricas químicas: todos tienen este problema”.