Los científicos pueden haber encontrado una manera de producir cemento sin emisiones

El cemento es el ingrediente básico del hormigón y el hormigón es uno de nuestros mayores problemas medioambientales. Representa el 7,5% de nuestras emisiones globales de gases de efecto invernadero, más que cualquier país excepto China y Estados Unidos. El cemento es tan omnipresente que ni siquiera podemos soñar con deshacernos de él todavía, pero podemos intentar hacerlo más respetuoso con el medio ambiente.

En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, han encontrado una manera de reciclar cemento y producir un nuevo material sin su coste medioambiental.

Nueva tecnología de cemento

La producción de cemento se ha mantenido prácticamente igual durante más de un siglo. El componente principal del cemento es el clinker Portland, que se obtiene cociendo piedra caliza en hornos a altas temperaturas. Esto es un problema porque estas altas temperaturas generalmente se logran quemando combustibles fósiles como el carbón, y la propia piedra caliza también libera una cantidad adicional significativa de CO2.

El mundo produce 14 mil millones de metros cúbicos de concreto cada año, y la cifra continúa creciendo a medida que las economías del mundo en desarrollo se urbanizan cada vez más. A medida que la industria crece, también lo hace la huella de carbono, e incluso la Agencia Internacional de Energía admite que si las emisiones de cemento continúan aumentando, la neutralidad de carbono será extremadamente difícil de lograr.

Los esfuerzos por producir «cemento verde» (cemento con bajas emisiones de carbono) han tenido distintos grados de éxito. Pero la mayoría de ellos requieren tecnologías que no están ampliamente disponibles o que son demasiado caras y difíciles de escalar.

La nueva solución propuesta por investigadores de la Universidad de Cambridge utiliza un proceso existente utilizado en la fabricación de acero para reciclar cemento de edificios demolidos o cualquier otra cosa, sin emisiones de CO2. Esto podría provocar un «cambio absolutamente masivo» al proporcionar cemento de bajo costo y bajas emisiones a escala, dijo Julian Allwood, coautor de la investigación y que ya solicitó una patente.

«Es un proyecto extremadamente emocionante… Creo que va a tener un gran impacto», dijo Allwood, experto en emisiones industriales y colaborador clave de los informes del panel científico de la ONU sobre el cambio climático.

Del gris al verde

Los esfuerzos para reducir las emisiones de la producción de cemento se han centrado en reemplazar el clinker Portland con materiales complementarios como cenizas volantes y escoria, y en desarrollar aglutinantes alternativos. Sin embargo, estos materiales a menudo provienen de otros procesos con altas emisiones, como la producción primaria de acero y las centrales eléctricas alimentadas con carbón.

Básicamente, el nuevo proceso evita la necesidad de calentar la piedra caliza en hornos. Comienza con los hornos de arco eléctrico (EAF), que normalmente se utilizan para el reciclaje de acero. Durante el proceso, la pasta de cemento recuperada se utiliza como sustituto del fundente de piedra caliza en el reciclaje de acero. El cemento resultante es muy similar al convencional.

Debido a que utiliza un horno de arco eléctrico, este enfoque innovador puede producir cemento libre de emisiones si se alimenta con electricidad libre de emisiones. También puede reducir las emisiones asociadas con el reciclaje de acero al reducir la necesidad de fundente de cal.

¿Es esto «eso» para el concreto?

El impacto ambiental potencial del proceso de reciclaje eléctrico es significativo. Los investigadores estiman que, si se implementara a nivel mundial, este método podría producir alrededor de 1,4 gigatoneladas de cemento eléctrico y reducir alrededor de 2 gigatoneladas de emisiones de CO2. En comparación, todo Estados Unidos emite alrededor de 6 gigatoneladas de emisiones de CO2 y el Reino Unido emite alrededor de 0,4 gigatoneladas. Entonces sería un gran cambio.

Las evaluaciones iniciales sugieren que el proceso puede ser económicamente competitivo con los métodos actuales de producción de cemento, especialmente a medida que aumenta el precio del combustible y los materiales complementarios. El método requiere muy pocos cambios o costos adicionales por parte de las empresas.

Además, al utilizar materiales reciclados, el proceso contribuye a una economía circular, reduciendo los residuos y promoviendo la sostenibilidad. Teniendo en cuenta lo mucho que el mundo sigue construyendo cosas, no habrá escasez de material para reciclar en el corto plazo.

Todavía existen desafíos para ampliar este método. La separación de la pasta del hormigón es todavía un campo en desarrollo y es posible que las instalaciones necesarias para ello no estén disponibles en todas partes. La viabilidad económica del proceso también depende del coste de la electricidad. Finalmente, la presencia de impurezas puede inutilizar algunos tipos de hormigón para el reciclaje.

A pesar de estos desafíos, los investigadores creen que este podría finalmente ser el gran cambio para el hormigón que estábamos esperando.

«Creo que esa es la gran esperanza», dijo Allwood.

La investigación fue publicada en Nature.