Hormigón para reducir la huella de carbono

La fabricación de cemento emite el 8% de las emisiones mundiales de CO₂. Si lograr la neutralidad en carbono cada vez es más urgente, ¿qué tecnologías pueden reducir la huella ecológica de este material y, por lo tanto, del hormigón?

El hormigón, el material de construcción más utilizado en el mundo, es crucial para afrontar los desafíos del Acuerdo de París sobre el cambio climático. Algunos estudios indican que para que el sector cementero los cumpla, sus emisiones anuales deberán reducirse al menos un 16% antes de 2030. En un contexto en el que lograr la neutralidad en carbono se ha convertido en una prioridad, la Asociación Mundial de Productores del Cemento y del Hormigón ha instado a los miembros de la industria a aumentar los esfuerzos para “adoptar nuevas tecnologías rápidamente, y a escala, para reducir sus emisiones de CO₂“.

Reducir las emisiones

En los últimos años múltiples compañías se han puesto manos a la obra. La firma estadounidense Solidia asegura haber creado un cemento más sostenible. En teoría, “se produce en hornos de cemento tradicionales utilizando menos energía y reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero durante la fabricación entre un 30% y 40%”.

El hormigón tiene un enorme impacto ambiental. Por lo general, está formado por una mezcla de cemento, arena, agua y grava o piedra machacada. Además de las repercusiones ecológicas y socioeconómicas de los miles de millones de toneladas de arena y grava que se extraen anualmente para alimentar la industria mundial del hormigón, este material tan útil a la hora de erigir un edificio tiene otro inconveniente: contribuye al cambio climático. Los procesos que se utilizan para producir el cemento con el que después se crea el hormigón generan grandes emisiones de dióxido de carbono. Cada año se producen más de 4.000 millones de toneladas de cemento, lo que representa alrededor del 8% de las emisiones mundiales de CO₂, según el informe Making Concrete Change de la organización Chatham House.

Los hornos en los que se realiza el cemento se calientan mediante la combustión de diferentes tipos de combustibles, emitiendo así gases de efecto invernadero. Pero el 60 % de estas emisiones no se debe a la utilización de combustibles fósiles, sino a las reacciones químicas del proceso, tal y como indica la Comisión Europea. El cemento se obtiene de la molienda de su componente principal, el clínker, junto con yeso y otros compuestos. Para producir el clínker, se calcina la piedra caliza, compuesta esencialmente de carbonato cálcico, a unos 900ºC para generar óxido de calcio o cal. Al hacerlo, se libera dióxido de carbono. La optimización energética de este proceso es la vía escogida por Solidia para lograr un hormigón más ecológico.

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Capturar las emisiones

Existen otros ejemplos como el proyecto LEILAC, financiado con fondos europeos, cuyo objetivo es reducir drásticamente las emisiones de la industria del cemento en Europa. Sus impulsores pretenden crear una tecnología capaz de capturar y almacenar el dióxido de carbono producido en la fabricación de cemento, en vez de liberarlo a la atmósfera. Los ensayos preliminares realizados en una fábrica de cemento en Bélgica han resultado prometedores, según la Comisión Europea. Los investigadores de otro proyecto financiado con fondos europeos y llamado CLEANKER han desarrollado una nueva tecnología de captura de CO₂ para cementeras que, en teoría, puede recortar un 90 % sus emisiones.

Invertir en este tipo de iniciativas es importante teniendo en cuenta que el hormigón es un material ubicuo, crítico e imprescindible y, sobre todo, en un contexto en el que se espera un aumento drástico de 2.000 millones de personas en la población mundial en los próximos 30 años. Este crecimiento puede impulsar una demanda crítica de todo tipo de infraestructuras en las próximas décadas. El hormigón no solo se usa para sostener la estructura de edificios, sino que también es el material clave en puentes, puertos y presas de todo el mundo. E incluso está a la vista en edificios emblemáticos como la Iglesia Saint-Jean de Montmartre, en Francia, o la Torre de la Bolsa, en Canadá.

Más allá: hormigón que almacena CO₂

Mientras que algunas compañías buscan que el proceso de creación del hormigón sea más sostenible, otras van un paso más allá e intentan que el propio material almacene el dióxido de carbono. La startup canadiense CarbonCure Technologies ha encontrado una forma de utilizar menos cemento a la hora de realizar el hormigón. Con el objetivo de reducir la huella de carbono, introduce CO2 capturado en el hormigón fresco. Al hacerlo, el dióxido de carbono reacciona con los iones de calcio del cemento para formar un mineral a escala nanométrica: el carbonato de calcio. De esta forma, según la compañía, se consigue que el hormigón mantenga su fuerza.

“Debido a que el dióxido de carbono en realidad ayuda a fortalecer el hormigón, los productores de hormigón aún pueden hacer hormigón tan fuerte como lo necesiten, y usando menos cemento en el proceso”, asegura a la CNN Christie Gamble, directora de sostenibilidad de CarbonCure. Este hormigón no solo almacena el CO₂ sobrante de la atmósfera, sino que al necesitar menos cemento, también se reducen las emisiones en su fabricación. Según sus creadores, esto es un win-win: es mucho más ecológico “y no compromete su rendimiento”.

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¿Sirven estos nuevos hormigones para reducir las emisiones?

La realidad es que, de momento, la mayoría de estos hormigones de nueva generación no pueden competir en coste y rendimiento con el convencional, según el portal Carbon Brief, especializado en la ciencia y la política del cambio climático: “Estas soluciones no han logrado un uso comercial a gran escala y solo se usan en aplicaciones de nicho”. Entre las razones por las que estas alternativas no han alcanzado un uso generalizado, destaca que su eficacia está menos probada que la del cemento convencional —que lleva décadas y décadas utilizándose—.

A ello se suma que los hormigones ecológicos sufren la carbonatación más rápido que los hormigones tradicionales, según la Comisión Europea. La carbonatación es un proceso químico natural que se da en los hormigones y que puede reducir su durabilidad y resistencia. “Al usar hormigones ecológicos, se emite menos dióxido de carbono, pero la tasa de carbonatación es mayor y, por tanto, la corrosión puede iniciarse antes”, indica Dimitri Val, catedrático de Infraestructuras, Seguridad y Fiabilidad en la Universidad Heriot-Watt. Por lo tanto, habría que “gastar dinero en reparaciones, que aumentan los costes y generan más emisiones”.

Aun así, los objetivos de la Asociación Mundial de Productores de Cemento y Hormigón (GCCA) son ambiciosos: “Nuestra ambición climática es el compromiso de nuestras empresas miembro de reducir la huella de CO₂ de sus operaciones y productos, y aspirar a entregar a la sociedad hormigón neutro en carbono para el año 2050”. Mientras esperamos a que estas soluciones sean viables y el sector de la construcción las adopte, sabemos que en 2050 habrá unas 9.700 millones de personas en el planeta, de las cuales el 68% vivirá en ciudades. El hormigón neutro, más que un deseo, es una necesidad urgente.