FRANCESCO RODELLA | Tungsteno
Casas, oficinas, hospitales, estadios, fábricas, puentes o carreteras: la versatilidad del hormigón lo convierte hoy día en el producto artificial más utilizado del mundo. Pero la producción masiva de su componente básico, el cemento, conlleva un gran impacto medioambiental. Este proceso es responsable, según los últimos estudios, de entre un 5% y un 8% de las emisiones globales de CO2. La industria cementera está volcada en el intento de reducir este efecto peligroso, con el objetivo declarado de llegar a producir un hormigón sin huella de carbono en 2050. Pero, ¿cómo puede llegar a conseguirlo?
El cemento se genera fundamentalmente a partir de la piedra caliza. Mezclado después con arena u otros agregados y agua, permite fabricar hormigón. "Su producción, en realidad, no es de los procesos más contaminantes; al menos si se compara con otros materiales como el del acero", según explica Marta Palacios, científica titular del Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC). Pero la proporción de cemento que se fabrica cada año es gigantesca—solo en 2015, fueron 615 kilogramos por cada habitante del planeta, según datos recogidos por el gremio europeo del sector y reportados por Naciones Unidas— y se prevé que crezca a medida que cada vez más personas tienden a vivir en entornos urbanos, lo que implica la necesidad de estudiar distintas vías de intervención para que su impacto no sea devastador. Si bien el sector calcula que ha logrado reducir las emisiones ligadas a su producción un 19% desde 1990, esta realidad lleva a asumir el compromiso de descarbonización en 30 años, una decisión que está en línea con la acción climática trazada por decenas de países con el objetivo de frenar el calentamiento global.
Las adiciones minerales son una de las mejores alternativas al clínker, el componente básico del cemento, ya que se obtienen sin huella de carbono. Crédito: Wikimedia Commons.
Cenizas volantes, biomasas y aditivos para un cemento no contaminante
En la producción del hormigón, el 60% de las emisiones proviene de la descarbonatación, un proceso a altísimas temperaturas que permite obtener de la materia prima su componente básico, llamado clínker. El resto es fruto de la quema de combustibles fósiles necesaria para alimentar los hornos utilizados en esa fase, y de otras actividades como el uso de la electricidad.
"Entre las soluciones identificadas para reducir esta huella de carbono, la que más recorrido tiene en la industria es la optimización de los procesos térmicos para mejorar la eficiencia energética del ciclo de fabricación, una medida que se empezó a implementar en la década de 1970", explica Palacios. Otra vía que se contempla es la sustitución parcial de los combustibles contaminantes por alternativas más sostenibles como las biomasas.
Pero donde actualmente se está trabajando mucho, agrega la científica del CSIC, es en encontrar formas de reemplazar en parte el clínker, que suele representar hasta un 95% de los polvos que componen el cemento, sin que se pierdan sus características principales (resistencia y durabilidad). Para eso, los sustitutos ideales son elementos conocidos como adiciones minerales, todos ellos obtenidos sin emisión de CO2. Los que más se utilizan son cenizas volantes, escorias de horno alto, cenizas volcánicas, arcillas calcinadas y calizas, detalla Palacios.
Si bien ya es común que el cemento producido a gran escala contenga adiciones de ese tipo, lo habitual es que esta sustitución no supere un 20% o un 30%, porque por encima de esas proporciones el material pierde parcialmente su capacidad de resistencia. Investigadores y empresas estudian ahora cómo llegar a reemplazar al menos un 50% del clínker agregando aditivos químicos que reducen la porosidad del material y contribuyen a devolver sus características originales. Entre los más eficaces están los llamados superplastificantes, que además de limitar la cantidad de agua necesaria para obtener el hormigón sin que se pierda fluidez, no contaminan, asegura Palacios.
Aislar el CO2, de manera que pueda ser almacenado, transportado y reciclado en productos útiles puede ser clave para reducir el impacto de la descarbonización. Crédito: Banana Republic.
Otros caminos hacia la huella de carbono cero
Junto a estas iniciativas encaminadas a sustituir materiales contaminantes y materia prima, se están poniendo en marcha otras propuestas que también favorecen estos objetivos estratégicos del sector, desde la sostenibilidad hasta la reducción del impacto medioambiental. Ejemplo de ello son las acciones orientadas a aplicar el hormigón de manera cada vez más óptima y ajustada a las funcionalidades de lo que se construye, para lo que también puede ayudar la impresión 3D, el reciclaje de hormigón para la fabricación de productos relacionados, como los asfaltados, o la producción de cementos compuestos por residuos y sin clínker. Aunque, en opinión de Palacios, una clave de la futura descarbonización será el desarrollo de las tecnologías de captura y, posteriormente, almacenamiento o reutilización del carbono.
Estos tipo de procesos apuntan a lograr aislar el CO2 de los gases de combustión utilizados durante la fabricación del cemento y después comprimirlo para poderlo guardar de forma segura o reciclar. En el primer caso, la idea es transportarlo hasta depósitos en el subsuelo. Sin embargo, la propia ONU, en un estudio de 2018, indicó que de momento esta posibilidad presenta retos tecnológicos y resulta todavía demasiado cara. La industria cementera, aún más recientemente, señaló que explora cómo llevar a la práctica la segunda opción, es decir, transformar y reconvertir el carbono generado en productos útiles, bien para la misma industria, o bien para otros sectores, con la aspiración de poder crear un ciclo de producción virtuoso y libre de emisiones.
"Para que se pueda cumplir con la meta fijada para 2050 es esencial que las técnicas de captura y almacenamiento de carbono funcionen, que sería lo que quedaría para ya rematar este camino", añade Palacios. La científica opina que el propio sector cementero tiene mucho interés en alcanzar esa descarbonización y que, para eso, busca la colaboración de los investigadores. Este binomio podría ser la alianza definitiva para pensar en un futuro donde el producto artificial más utilizado del mundo se convirtiera en ejemplo de la consecución del compromiso con la huella de carbono cero.
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