Es liderado por la Universidad del Norte, en alianza con la empresa Darnel, y cofinanciado por el programa Visión Circular de la ANDI. Mezcla el icopor con materiales de construcción para obtener nuevos compuestos que puedan tener aplicaciones constructivas.
Transformar el poliestireno expandido y espumado posconsumo, conocido popularmente como icopor, en bloques, adoquines y concretos para pavimentos rígidos es el reto que asumió un equipo interdisciplinario de la Universidad del Norte, a través del proyecto EPS Circular: Nuevos productos a partir de poliestireno expandido y espumado posconsumo (EPS). La iniciativa, desarrollada en alianza con la empresa Darnel y cofinanciada por el programa Visión Circular de la Asociación Nacional de Industriales (ANDI), es dirigida por Jaime Alberto Mesa Cogollo, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica, junto con los investigadores Joaquín Abellán García, del Departamento de Ingeniería Civil, y Arturo González Quiroga, ingeniero químico también del Departamento de Ing. Mecánica.
“La investigación busca valorizar este residuo por su baja densidad, este material suele ser poco aprovechado dentro de las cadenas de valorización, a diferencia de otros tipos de plástico”, explica Mesa Cogollo.
El EPS presenta importantes ventajas técnicas, entre ellas su bajo peso, capacidad de aislamiento y versatilidad de uso. Sin embargo, su manejo posconsumo representa un reto para los sistemas de aprovechamiento debido a factores como los altos costos logísticos de transporte y limitada integración en cadenas de reciclaje consolidadas. En este contexto, el proyecto propone transformar residuos posconsumo de EPS en recursos de mayor valor mediante su incorporación en materiales compuestos y productos funcionales con propiedades técnicas mejoradas. “Lo que hacemos es mezclarlo con materiales de construcción, como concreto o mortero, para obtener nuevos materiales compuestos que puedan tener aplicaciones constructivas. Entre ellas, están los bloques de construcción, adoquines, mobiliario urbano, paneles no estructurales, entre otras”, detalla el investigador.
Para ello, el proyecto integra capacidades científicas, tecnológicas e industriales con el objetivo de transformar residuos posconsumo de EPS en nuevos materiales y productos de valor agregado, entre ellos bloques de construcción, adoquines y concretos para pavimentos rígidos, además de otras aplicaciones potenciales en sectores como el mobiliario urbano y la agricultura. Además, el equipo encontró una reducción superior al 30 % en la huella de carbono equivalente por kilogramo de material al hacer el reemplazo, la meta ambiental que se había trazado el proyecto.
“Los materiales de construcción convencionales tienen una huella de carbono considerable, principalmente por el uso de cemento, cuya producción está asociada al procesamiento de caliza y a actividades mineras que implican remoción de material, uso de maquinaria y otros impactos ambientales. Al incorporar este residuo, mitigamos parte del impacto asociado al uso del material convencional que estamos reemplazando”, señala Mesa Cogollo.
La participación de Darnel permite articular el conocimiento sobre el material, sus aplicaciones productivas y los retos asociados a su gestión posconsumo, fortaleciendo el vínculo entre la investigación aplicada, la innovación industrial y la economía circular.
El trabajo se ha desarrollado en el Laboratorio de Geotecnia y Materiales de Construcción y en el Centro Integrado de Materiales y Manufactura de la Universidad del Norte, combinando las miradas de la ingeniería civil e ingeniería mecánica, junto al componente de ingeniería química, con la participación del Grupo de Investigación en Materiales, Procesos y Diseño (GIMYP), el Grupo de Investigación Uso Racional de la Energía y Medio Ambiente (UREMA), y el Grupo de Investigación en Estructuras y Geotécnia (GIEG).
Metodología
El enfoque metodológico se estructura en tres fases. El proyecto arrancó en diciembre y tiene una duración total de 18 meses, con cierre previsto para julio de 2027. En la primera, se diseñan y optimizan formulaciones de materiales compuestos con EPS reciclado —reemplazando entre el 10 % y el 40 % del material de construcción convencional por poliestireno expandido—, las cuales son caracterizadas mediante ensayos mecánicos, térmicos, acústicos y físicos bajo estándares internacionales. Esto permite identificar configuraciones y mezclas con alto potencial de desempeño para aplicaciones específicas.
En la segunda fase, los materiales desarrollados se emplean en la elaboración de prototipos, que se diseñan, fabrican y evalúan tanto en laboratorio como en condiciones reales de uso. Esta fase incluye el análisis del ciclo de vida y las métricas de circularidad, con el fin de valorar su desempeño técnico y ambiental desde una perspectiva integral.
“Podríamos utilizar estos materiales para fabricar adoquines y pavimentar un boulevard, desarrollar bloques para determinadas aplicaciones constructivas o elaborar elementos para proyectos de infraestructura urbana”, ilustra el académico, quien resalta que la construcción es un sector que demanda grandes volúmenes de material, lo que amplía el potencial de aprovechamiento del residuo.
La tercera fase aborda la viabilidad de escalamiento, considerando aspectos logísticos, económicos e industriales. Incluye el análisis de la cadena de suministro de EPS posconsumo en Colombia, pilotos de recolección con recicladores, la modelación de escenarios logísticos y el diseño de un modelo de negocio sostenible para su implementación. Aunque en Colombia todavía no existe una normativa específica para el uso de este tipo de materiales, el equipo realiza sus ensayos siguiendo los parámetros de las normas de construcción vigentes, como los límites de esfuerzo, y, hasta ahora, los resultados obtenidos cumplen con los requerimientos que estas establecen.
El proyecto tiene impactos ambientales, económicos y sociales relevantes. Contribuye a ampliar las alternativas de aprovechamiento de residuos posconsumo, promueve el uso eficiente de recursos, genera oportunidades de ingreso para recicladores y fortalece cadenas de valor inclusivas. Asimismo, facilita la adopción de materiales reciclados en el mercado colombiano y se alinea con la Estrategia Nacional de Economía Circular, el Plan Nacional de Desarrollo y la Resolución 1407 de 2018 sobre gestión ambiental de residuos de envases y empaques.
“Vamos a realizar un análisis de ciclo de vida, con el propósito de desarrollar un estudio robusto de los diferentes impactos ambientales asociados al reemplazo y compararlos con una línea base, que sería el material convencional sin reemplazo”, puntualiza Mesa Cogollo.