CDT La producción de cemento para la construcción representa el 7,5% de las emisiones mundiales de CO₂ provocadas por el hombre. Utilizando un horno de arco eléctrico, científicos de la Universidad de Cambridge han desarrollado un nuevo método para producir este material de contrucción que, de implementarse, sería un paso importante en la lucha contra el cambio climático.
Fuente: Ecoportal
Un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) describe un nuevo método como “milagroso”, se trata del uso de hornos de arco eléctrico (EAF), destinados actualmente al reciclaje de acero, para reciclar simultáneamente el cemento, un componente del hormigón, con alto contenido de carbono.
Cemento el gran responsable de las emisiones de CO₂
El hormigón es el segundo material más utilizado en el mundo después del agua y representa alrededor del 7,5% de las emisiones de CO₂ provocadas por las actividades humanas. Encontrar una forma escalable y rentable de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y al mismo tiempo satisfacer la demanda global es uno de los mayores desafíos de la descarbonización global.
Este material está formado por arena, grava, agua y cemento, que actúa como aglutinante. Aunque el cemento constituye sólo una pequeña porción de este material de construcción, representa casi el 90% de las emisiones.
Su producción se realiza mediante un proceso llamado clinkering, en el que la piedra caliza y otras materias primas se trituran y calientan en grandes hornos. Este proceso convierte el material en cemento pero también libera grandes cantidades de CO₂ a medida que la piedra caliza se descarboniza y se convierte en cal.
“Sabemos que el cemento se puede “reclinkerizar” pero requiere temperaturas muy altas (más de 1.500°C)” informó Julian Allwood, investigador de la Universidad de Cambridgeque que lidera el estudio. “Pero es sorprendente que esta temperatura está disponible en un horno de arco eléctrico utilizado para el reciclado de acero, y que este tipo de reciclado requiere un fundente que puede ser sustituido por pasta de cemento recuperada”
Los autores descubrieron que el cemento usado es un sustituto eficaz de la cal, que se utiliza en la fabricación de acero para eliminar contaminantes y, a menudo, se convierte en un producto de desecho llamado escoria. Sin embargo, si se reemplaza la cal con cemento usado, el producto final será cemento reciclado que puede usarse para hacer concreto nuevo. Los detalles se publicaron en la revista Nature.
Además, este método de reciclaje de cemento no añade costes significativos a la producción de hormigón o acero y reduce significativamente las emisiones en ambos casos debido a la menor necesidad de cal. “Los operadores de EAF ya pagan por el este fundente de cal y la energía de la fusión, por lo que el nuevo proceso no cambia significativamente sus costes”, destacó el científico.
Crear una startup para el reciclaje de cemento
Una investigación reciente realizada por el Materials Processing Institute, socio del proyecto, ha demostrado que se puede producir cemento reciclado a gran escala en hornos EAF, un logro que se ha alcanzado por primera vez. Con el tiempo, este método podrá producir cemento con cero emisiones.
“El cemento produce 0,8 toneladas de emisiones por tonelada. Nuestro proceso podría ponerlo a cero, si el horno de arco eléctrico funciona con energías renovables. El ahorro depende de la cantidad que fabriquemos”, agrega Allwood.
El cemento obtenido de este proceso de reciclaje contiene niveles más altos de óxido de hierro que el cemento convencional, pero los científicos dicen que esto tiene poco efecto en el rendimiento. Además, el equipo investigador realizó una serie de talleres con la industria de la construcción sobre cómo reducir las emisiones en el sector. “De esas discusiones surgieron muchas ideas geniales, pero una cosa que no pudieron o no quisieron considerar fue un mundo sin cemento”, continuó.
Sin embargo, todavía no se utiliza en la industria, aunque ya se han dado los primeros pasos.
“Hemos creado una empresa derivada (Cambridge Electric Cement Ltd.) que impulsará su desarrollo“, dijo Allwood.
El proceso de la compañía se está ampliando rápidamente y los científicos dicen que podría producir mil millones de toneladas al año para 2050, aproximadamente una cuarta parte de la producción anual actual de cemento.
Además, los investigadores han presentado una patente para este proceso para respaldar su comercialización. Esta investigación fue apoyada en parte por Innovate UK y el Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas, parte del Instituto de Investigación e Innovación del Reino Unido (UKRI).
“Muchos gobiernos han asumido compromisos jurídicamente vinculantes de emisiones cero, pero no han elaborado planes creíbles para cumplirlos. Cuando lo hagan, reconocerán que en el futuro no dispondremos de tanta energía como quisiéramos y que no existen tecnologías significativas de emisiones negativas, por lo que su atención se centrará rápidamente en reducir la demanda de energía y materiales“, finalizó el experto.
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