El cemento y la producción de CO2

Fuente:  Revista Sección

El 5% de toda la producción mundial de CO2 se debe a la fabricación del cemento, y este es un porcentaje que en años sucesivos no solo se mantendrá sino que se incrementará conforme se activen las economías emergentes asiáticas. Tengamos en cuenta que el cemento es el elemento fundamental del hormigón, y este es junto con el acero y el aluminio los productos mas consumido mundialmente en la construcción. Para cuantificar de una manera sencilla la aportación de cemento a la producción de CO2 basta con echar un vistazo a los siguientes ratios: Cada tonelada de cemento producida por el sistema convencional produce una tonelada de CO2; si en vez de cemento convencional, producimos cementos especiales podemos llegar a reducir la cifra de emisiones de CO2 a 0,4 toneladas por tonelada producida.

 

¿Podemos reducir estas cifras?

En primer lugar nos tropezamos con la longevidad de las plantas productoras de cemento. Su inversión es muy elevada y pasan muchos años en ser rentables, por lo que pensar en adaptarlas a nuevas tecnologías es una vía de dudoso éxito.

Un punto importante es el proceso de producción de cemento. Se necesita no solamente el triturado de los elementos que constituyen el cemento, sino que es necesario someter estos productos a una temperatura de entre 1400 y 1500 ºCentígrados, y para ello, es necesario, por un lado energía eléctrica, del orden de 100 kwh por tonelada producida y por otro entre 80 y 110 Kg de combustible. La energía eléctrica cada vez es más cara de producir, las producciones de energía eléctrica por parte de energías renovables, en este momento aun se encuentra en fases iniciales, y el gran volumen de producción de energía eléctrica se realiza mediante centrales térmicas y nucleares.

Otro punto de actuación sería sustituir los combustibles convencionales por combustibles que no aporten CO2, como es el caso de la biomasa. El problema principal de la biomasa, aparte de la continuidad del suministro y del volumen de almacenamiento, consiste en la baja aportación energética que produce. En un principio parece que la biomasa no sea una alternativa a los combustibles convencionales en el caso de las plantas cementeras ( si parece la biomasa como una buena solución para uso en calefacción y acs)

 

Un nuevo combustible usado es una combinación de madera, material textil, papel, cartón, plásticos y tetrabriks probado con éxito en alguna cementera española, concretamente en Buñol. Este tipo de combustible es mas un paso hacia un combustible mas económico que una medida para evitar la producción de CO2.

Veamos ahora la posibilidad de reducir la emisión de CO2 en función de las reacciones químicas que se producen.

Para fabricar el cemento tradicional partimos de la piedra caliza (CaCO3); lo que realmente necesitamos es el Calcio, por lo que en el proceso de fabricación debemos eliminar ese carbono emitiendo en consecuencia una gran cantidad de CO2. En este proceso se muele la caliza que mezclada con arcilla y sometida la mezcla a una temperatura entre 1400 y 1500 ºCentígrados nos produce el Clinker. La mezcla de el Clinker junto con yeso (retardante) y algún otro aditivo nos conforman le cemento convencional

Para reducir las emisiones, un sistema consiste en eliminar la piedra caliza por un silicato de magnesio. En este proceso se necesita menor energía por lo que el uso de biocombustibles está más adecuado y además se produce una emisión menor de CO2. Los cálculos mas optimistas indican que en la producción de estos nuevos cementos, se tendría una reducción de 0,6 t de CO2 por cada tonelada de cemento fabricado, a lo largo de toda la vida del cemento; es decir, pasamos de aportar CO2 a la atmósfera a retirarlo - un gran avance-.

Cementera3

Un nuevo proceso de fabricación es la producción de cemento belítico a partir de las cenizas derivadas de la combustión del carbón (bien sea de centrales térmicas o de altos hornos). De esta manera se elimina el proceso de almacenamiento de estos residuos al mismo tiempo que evitamos el degradar mas las canteras de piedras calizas. Estos cementos no precisan de reguladores de fraguado siendo más resistentes a los ataques por sulfatos y su uso se inició en las primeras décadas del siglo pasado, si bien la escoria presenta dificultades a la hora de ser molida.

Más que estar asistiendo a un proceso rápido en la reducción de las emisiones de CO2, el escenario que se nos presenta en los próximos años es a una estabilidad o ligera reducción de las mismas.

Sin embargo, el esfuerzo I+D+I en el sector está perfeccionando nuevas formulaciones para el cemento que sean capaces de absorver más CO2  del emitido durante su producción. Por otro lado, existen compañias cementeras que ya han implementado medidas de re-absorción in-situ del CO2 emitido, instalando superficies de carbonatación en las chimeneas, o mediante algas que se alimentan de humos ricos en Dióxido de Carbono.