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Por primera vez se produce cemento en un horno de arco eléctrico en el Materials Processing Institute (Reino Unido)

Instituto de procesamiento de materiales

Una nueva técnica puede producir cemento utilizando residuos de edificios demolidos, lo que, según los investigadores, podría ahorrar miles de millones de toneladas de carbono para 2050.

«Hemos demostrado definitivamente que el cemento se puede reciclar para convertirlo en cemento», afirma Julián Allwood en la Universidad de Cambridge. «Estamos en camino de fabricar cemento con cero emisiones, lo cual es sorprendente».

Producir cemento es altamente contaminante (responsable del 7,5 por ciento de las emisiones totales de gases de efecto invernadero), pero hasta ahora no se conocía una forma de producirlo a escala sin impactos en el clima.

Para fabricar cemento se necesita “clinker”, que se obtiene calentando una mezcla de materias primas, entre ellas piedra caliza y arcilla, a 1450 °C (2650 °F). Tanto los requisitos de calor como las reacciones químicas involucradas en la fabricación del clinker dan como resultado emisiones de carbono, y la producción de clinker representa el 90 por ciento de la huella de carbono total del cemento.

Allwood y sus colegas han desarrollado un proceso alternativo para fabricar clinker, que implica la reutilización de pasta de cemento de edificios demolidos. Esta pasta tiene una composición química idéntica al fundente de cal, una sustancia utilizada para eliminar impurezas del acero reciclado.

A medida que el acero se funde, el fundente elaborado con cemento viejo forma una escoria que flota sobre la parte superior del acero reciclado. Una vez molida hasta convertirla en polvo, la escoria es idéntica al clinker. Luego se puede utilizar para fabricar cemento Portland, la forma más común de cemento.

Si el acero y el cemento reciclados son producido usando un horno eléctrico, impulsado por energía renovable o nuclear, el proceso está casi completamente libre de emisiones. «La idea es realmente simple», dice Allwood.

Las pruebas de laboratorio han demostrado que el proceso funciona. Ofrece una solución inmediata que podría usarse con equipos convencionales, y un cambio global a este proceso podría ahorrar hasta 3 gigatoneladas de dióxido de carbono al año, calcula el equipo.

El equipo de investigación está trabajando ahora en pruebas industriales a través de una empresa derivada, Cambridge Electric Cement, con socios como las empresas constructoras Balfour Beatty y Tarmac. «En las próximas semanas, comenzaremos una serie de pruebas que producirán lotes de 30 toneladas por hora», dice Allwood.

La ampliación del nuevo proceso de fabricación de cemento depende en parte del crecimiento de la fabricación de acero reciclado, que actualmente representa alrededor del 40 por ciento de la producción mundial de acero. Allwood dice que las tasas de producción al menos se duplicarán en los próximos 30 años, y muy probablemente se triplicarán, a medida que la industria se descarbonice.

Sin embargo, aún quedan algunos desafíos por delante. El proceso de cemento reciclado requiere temperaturas de horno de 1600 a 1750°C (2900 a 3200°F), ligeramente más altas que la producción de cemento tradicional. Esto aumentará los costos de energía, dice León Negro en la Universidad de Leeds, Reino Unido.

Otros obstáculos incluyen establecer cadenas de suministro para el cemento residual, atraer la inversión de capital necesaria y convencer a una industria notoriamente cautelosa para que adopte un nuevo proceso a gran escala.

«Han superado una barrera al fabricar un material que tiene la misma composición que el cemento Portland», dice Black. «El diablo está en los detalles: las necesidades energéticas, la logística, la ampliación».

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