El cemento con bajo contenido de carbono puede ayudar a combatir el cambio climático

El hormigón, el material artificial más utilizado, da forma a gran parte de nuestro mundo construido. La industria está empezando a dar pasos importantes con grandes cambios basados en la investigación, como el uso de residuos, la captura y secuestro de CO₂ o incluso el uso de bacterias en las formulaciones del hormigón con el fin de reducir sus emisiones.*

La fabricación de uno de sus componentes clave, el cemento, crea una cantidad sustancial pero subestimada del dióxido de carbono producido por el hombre: hasta un 8 por ciento del total mundial, según el grupo de expertos del think tank Chatham House, con sede en Londres.

Un 8% de las emisiones mundiales de CO₂ son debidas al cemento/ hormigón. Foto: video Oficemen.

Se ha dicho que, si la producción de cemento fuera un país, sería el tercer mayor emisor después de China y Estados Unidos. Actualmente se producen cuatro mil millones de toneladas de cemento cada año, pero debido a la creciente urbanización, se espera que esa cifra aumente a cinco mil millones de toneladas en los próximos 30 años, según informa Chatham House. Las emisiones de la producción de cemento son el resultado de los combustibles fósiles que se utilizan para generar calor para la fabricación del cemento, así como del proceso químico en un horno que transforma la piedra caliza en clínker, que luego se muele y se combina con otros materiales para hacer el cemento.

Aunque la industria de la construcción generalmente se resiste al cambio por una variedad de razones, entre ellas la seguridad y la fiabilidad, la presión para disminuir sus contribuciones al cambio climático bien puede acelerar la disrrupción. En 2018, la Asociación Global de Cemento y Hormigón (GCCA), que representa alrededor del 30 por ciento de la producción mundial, anunció las primeras 'Pautas de Sostenibilidad para la industria', un conjunto de medidas clave como las emisiones y el uso del agua destinadas a rastrear las mejoras de rendimiento y hacerlas transparentes.

Foto GCCA.

Mientras tanto, se están aplicando una variedad de enfoques con el fin de reducir las emisiones de carbono, y algunos ya están en la práctica:

Solidia en Piscataway, Nueva Jersey (EEUU), está empleando un proceso químico con licencia de la Universidad de Rutgers que ha reducido el 30 por ciento del dióxido de carbono que normalmente se libera en la fabricación de cemento. La receta utiliza más arcilla, menos piedra caliza y menos calor que los procesos típicos.

CarbonCure en Dartmouth, Nueva Escocia, (Canadá) almacena el dióxido de carbono capturado de otros procesos industriales en el hormigón a través de la mineralización en lugar de liberarlo a la atmósfera como subproducto.

CarbonCure almacena el dióxido de carbono capturado de otros procesos industriales en el hormigón a través de la mineralización.

CarbiCrete, con sede en Montreal, descarta por completo el cemento en el hormigón, reemplazándolo por escoria de acero, un subproducto de la fabricación del acero.

Norcem, un importante productor de cemento en Noruega, tiene como objetivo convertir una de sus fábricas en la primera planta de fabricación de cemento con cero emisiones del mundo. La instalación ya utiliza combustibles alternativos a partir de residuos y tiene la intención de agregar tecnologías de captura y almacenamiento de carbono para eliminar las emisiones por completo en 2030. Ver video.

Además, los investigadores han estado incorporando bacterias en formulaciones del hormigón para absorber dióxido de carbono del aire y mejorar sus propiedades:

Las empresas emergentes que buscan materiales de construcción 'vivos' incluyen a BioMason en Raleigh, Carolina del Norte (EEUU), que 'produce' ladrillos parecidos al cemento utilizando bacterias y partículas llamadas 'añadidos'.

Ladrillos BIO Lith de BioMason.

En una innovación financiada por DARPA y publicada en febrero 2020 en la revista Matter, investigadores de la Universidad Boulder de Colorado emplearon microbios fotosintéticos llamados cianobacterias para construir un hormigón con menos carbono. Inocularon un andamio de hidrogel de arena con bacterias para crear ladrillos con la capacidad de auto reparar las grietas.

Foto GCCA.

Estos ladrillos no pueden reemplazar al cemento y el hormigón en todas las aplicaciones actuales. Sin embargo, algún día podrían reemplazar a los materiales livianos de carga, como los que se utilizan para adoquines, fachadas y estructuras temporales.

*Artículo publicado en Scientific American