El hormigón es el material hecho por el hombre más utilizado en la actualidad. Solo es superado por el agua como el recurso más consumido en el planeta.  

Pero aunque el cemento (el ingrediente clave en el hormigón) ha dado forma a gran parte de nuestras construcciones, también tiene una huella de carbono masiva.  

El cemento es la fuente de aproximadamente el 8% de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) del mundo, según Chatham House.  

Si la industria del cemento fuera un país, sería el tercer emisor más grande del mundo, detrás de China y EE. UU. Aporta más CO2 que el combustible de aviación (2.5%) y no está muy lejos del negocio de la agricultura mundial (12%). 

Los líderes de la industria del cemento se encontraron en Polonia para la conferencia de la ONU sobre el cambio climático (la COP24) para discutir formas de cumplir con los requisitos del Acuerdo de París sobre el cambio climático. Para hacer esto, las emisiones anuales del cemento deberán caer al menos un 16% para 2030.  

Entonces, ¿cómo terminó nuestro amor por el concreto poniendo en peligro al planeta? ¿Y qué podemos hacer al respecto?

 

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Elogio del hormigón  

Como el material de construcción clave de la mayoría de los bloques de torres, aparcamientos, puentes y presas, el hormigón ha permitido la construcción de algunas de las peores apariencias arquitectónicas del mundo.  

En el Reino Unido ayudó a la ola masiva de desarrollo posterior a la Segunda Guerra Mundial en varias de las principales ciudades del país, como Birmingham, Coventry, Hull y Portsmouth, definidas en gran parte por las grandes estructuras de concreto de ese empujón a la construcción. 

Pero el concreto es también la razón por la que existen algunos de los edificios más impresionantes del mundo.  

La Ópera de Sydney, el Templo del Loto en Delhi, el Burj Khalifa en Dubai y el magnífico Panteón en Roma, que cuenta con la cúpula de hormigón sin soporte más grande del mundo, deben su forma al material. 

Una mezcla de arena y grava, un aglomerante de cemento y agua, el hormigón es tan ampliamente aceptado por arquitectos, ingenieros estructurales, desarrolladores y constructores porque es un material de construcción excelente.  

«Es asequible, puede producirse en casi cualquier lugar y tiene todas las cualidades estructurales adecuadas y deseables para construir un edificio duradero o para infraestructura», explica Felix Preston, subdirector de investigación del Departamento de Energía, Medio Ambiente y Recursos de Chatham Casa.  

A pesar de los problemas conocidos de durabilidad con el uso del refuerzo de acero, que puede agrietar el concreto desde el interior, sigue siendo el material más utilizado en todo el mundo.  

«Construir sin concreto, aunque es posible, es un desafío», dice Preston.  

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Crecimiento de la industria del cemento.  

Son estos atributos de hormigón sin igual los que han ayudado a impulsar la producción mundial de cemento desde la década de 1950, y Asia y China representan la mayor parte del crecimiento desde la década de 1990 en adelante. 

La producción ha aumentado más de treinta veces desde 1950 y casi cuatro veces desde 1990. China usó más cemento entre 2011 y 2013 que Estados Unidos en todo el siglo XX. 

Pero ahora que el consumo chino parece nivelarse, se espera que la mayor parte del crecimiento futuro de la construcción se produzca en los mercados emergentes del sudeste asiático y el África subsahariana, impulsados por la rápida urbanización y el desarrollo económico.  

Se proyecta que el área del piso de los edificios del mundo se duplicará en los próximos 40 años, dicen los investigadores de Chatham House, que requieren que la producción de cemento aumente en un cuarto para el 2030. 

El concreto tiene una larga historia. 

Si bien muchos de nosotros asumimos que el concreto es una adición reciente a nuestras ciudades, arquitectos y constructores, en realidad, han estado utilizando aglomerantes tipo cemento durante milenios.  

Se cree que el uso más antiguo fue hace más de 8.000 años, y los comerciantes en Siria y Jordania utilizan este tipo de carpetas para crear pisos, edificios y cisternas subterráneas.  

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Más tarde, se conocía a los romanos como maestros del cemento y el hormigón, construyendo el Panteón en Roma en 113-125AD, con su cúpula de hormigón de 43 m de diámetro, la más grande del mundo. 

Pero el concreto utilizado en nuestro entorno de construcción moderna debe gran parte de su composición a un proceso patentado a principios del siglo XIX por el albañil Joseph Aspdin de Leeds.  

Su nueva técnica de asar piedra caliza y arcilla en un horno y luego molerlo hasta convertirlo en polvo para hacer «piedra artificial» ahora se conoce como cemento Portland, el ingrediente clave en casi todo el concreto moderno.  

Pero, a pesar de su presencia ubicua, las credenciales ambientales de los concretos han sido objeto de un mayor escrutinio en las últimas dos décadas.  

La producción de cemento Portland no solo implica la extracción de canteras, lo que provoca la contaminación del aire en forma de polvo, sino que también requiere el uso de hornos masivos, que requieren grandes cantidades de energía.  

El proceso químico real de fabricación de cemento también emite niveles asombrosamente altos de CO2. 

Acción necesaria 

El sector de la fabricación de cemento ha progresado: las mejoras en la eficiencia energética de las nuevas plantas y la quema de materiales de desecho en lugar de los combustibles fósiles ha hecho que las emisiones promedio de CO2 por tonelada de producción disminuyan un 18% en las últimas décadas, según Chatham House.  

La recientemente establecida Asociación Global de Cemento y Concreto (GCCA, por sus siglas en inglés), que actualmente representa alrededor del 35% de la capacidad de producción de cemento del mundo y se enfoca en el desarrollo sostenible, se hizo presente en la COP24.  

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El presidente ejecutivo, Benjamin Sporton, dice que el hecho de que la organización ahora exista «es una demostración del compromiso de la industria con la sostenibilidad, incluida la adopción de medidas contra el cambio climático».  

El GCCA publicará un conjunto de pautas de sostenibilidad, que sus miembros deberán seguir.  

«Al reunir a los actores globales para proporcionar liderazgo y enfoque, así como para ofrecer un programa de trabajo detallado, podemos ayudar a garantizar un futuro sostenible para el cemento y el concreto, y para las necesidades de las generaciones futuras», dice Sporton. 

Pero a pesar de la promesa, Chatham House sostiene que la industria está llegando a los límites de lo que puede hacer con las medidas actuales.  

Si el sector tiene alguna esperanza de cumplir sus compromisos con el Acuerdo de París de 2015 sobre el cambio climático, deberá revisar el proceso de fabricación del cemento, no solo reducir el uso de combustibles fósiles.  

“Clinker”, el gran contaminador  

Es el proceso de hacer «clinker», el componente clave del cemento, lo que emite la mayor cantidad de CO2 en la fabricación de cemento. 

En 2016, la producción mundial de cemento generó alrededor de 2.200 millones de toneladas de CO2, equivalente al 8% del total mundial. Más de la mitad de eso provino del proceso de calcinación. 

Junto con la combustión térmica, el 90% de las emisiones del sector podrían atribuirse a la producción de clinker. 

Debido a esto, Preston y sus colegas argumentan que el sector necesita con urgencia seguir una serie de estrategias de reducción de CO2.  

Los esfuerzos adicionales en materia de eficiencia energética, un alejamiento de los combustibles fósiles y la búsqueda y el almacenamiento de carbono ayudarán, pero representan solo una parte de la solución.  

«Tenemos un largo camino para cerrar la brecha», dice Preston.  

Lo que realmente necesita hacer la industria es incrementar los esfuerzos para producir nuevos tipos de cemento, argumenta. De hecho, los cementos bajos en carbono y los «cementos novedosos» podrían eliminar la necesidad del clinker por completo. 

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Nuevos cementos  

Ginger Krieg Dosier, cofundador y CEO de BioMason, una empresa que utiliza trillones de bacterias para cultivar ladrillos de bio-hormigón, es uno de los que intentan conseguir un mayor apoyo para dichos cementos alternativos.  

La técnica, que consiste en colocar arena en moldes e inyectarla con microorganismos, inicia un proceso similar al que crea el coral.  

«Tengo una larga fascinación por los cementos y estructuras marinas», explica la Sra. Krieg Dosier, una arquitecta entrenada que se sorprendió al no encontrar alternativas verdes reales a los ladrillos y la mampostería cuando comenzó a investigar en una firma de arquitectura hace más de 10 años.  

El descubrimiento la llevó a crear su propia solución, que, después de años de desarrollo, ahora lleva solo cuatro días. Ocurre a temperatura ambiente, sin la necesidad de combustibles fósiles o calcinación, dos de las principales fuentes de emisiones de CO2 de la industria del cemento. 

Krieg Dosier cree que los cementos verdes y las tecnologías como la de ella ofrecen una solución al problema de las emisiones del sector.  

«Las prácticas tradicionales de producción de cemento con sede en Portland continuarán liberando CO2 debido a su química fundamental», dice, y agregó que en lugar de recurrir a la captura y almacenamiento de carbono, deberíamos invertir más en técnicas que eliminen activamente el carbono de la atmósfera.  

«Los cementos alternativos y las tecnologías de unión van más allá de la captura evolutiva de CO2 a métodos revolucionarios que secuestran fundamentalmente el CO2».  

Fuerzas disruptivas 

Junto a dichos cementos alternativos, otras fuerzas «disruptivas» también están comenzando a impulsar el cambio. La digitalización, el aprendizaje automático y una mayor conciencia de la sostenibilidad están teniendo un impacto en la cultura de la industria del cemento. 

«En parte, está cambiando debido a la forma en que la gente quiere vivir, pero también a nuestra capacidad para idear estructuras nuevas e innovadoras y probarlas con modelos de computadora», dice Preston. «También existe la capacidad de construir cosas más baratas con robots, con automatización».  

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Pero cambiar los procesos lo suficientemente rápido para cumplir con las obligaciones de la industria del cemento será un desafío. 

El sector está dominado por un pequeño número de grandes productores que se muestran reacios a experimentar o cambiar los modelos de negocios. Los arquitectos, ingenieros, contratistas y clientes también son, de manera comprensible, cautelosos sobre el uso de nuevos materiales de construcción.  

«Este sector de movimiento lento y difícil de cambiar está comenzando a chocar contra estas interrupciones muy profundas que estamos empezando a ver en el entorno construido», dice Preston.  

Pero, dado que muy pocos cementos bajos en carbono alcanzan la comercialización, y ninguno se aplica a escala en una industria donde la ambición es más grande y más alta, parece probable que se necesite un apoyo gubernamental sostenido.  

Si los gobiernos no presionan a la industria ni proporcionan fondos, es posible que no sea posible obtener la próxima generación de cementos de bajo contenido de carbono fuera del laboratorio y al mercado dentro del plazo requerido.  

Y la escala de tiempo es cada vez más pequeña.  

El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático, el principal organismo internacional sobre el calentamiento global, argumentó el mes pasado que el aumento de la temperatura promedio mundial debía mantenerse por debajo de 1,5 ° C, no 2 ° C como se señala en el Acuerdo de París. Esto significa que las emisiones de CO2 deben disminuir en un 45% con respecto a los niveles de 2010 para 2030. 

Al igual que otras compañías jóvenes, la Sra. Krieg Dosier describe las dificultades de desarrollar y comercializar simultáneamente sus productos y ampliar los procesos de fabricación para competir dentro de la industria de la construcción en general. 

Pero ella piensa que hay razones para ser optimista.  

«Creo que la industria de la construcción se está acercando a un punto donde los materiales alternativos se adoptarán más ampliamente», dice ella. «Esto se debe en parte a la demanda del mercado, a otras tecnologías innovadoras y a una mayor preocupación por el cambio climático».  

La industria del cemento también apunta a evaluaciones más optimistas del progreso de la industria en materia de emisiones y sugiere que, a lo largo de su vida útil, el concreto podría generar un beneficio neto para el clima cuando se toman en cuenta todas las medidas posibles.  

Esto incluye la re-carbonatación (o la reabsorción de CO2 por el cemento), la contribución del concreto a la eficiencia energética de los edificios y la innovación en la forma en que se fabrica el cemento, incluida la captura y almacenamiento de carbono.  

El GCCA dice que tal innovación es su prioridad clave en los próximos meses y años. Los proyectos ya están en marcha y se muestran prometedores, agregó.  

Pero el Sr. Preston dice que es imperativo que los gobiernos y la industria actúen rápidamente en un momento en que se espera que aumente el desarrollo global, pero que las emisiones de CO2 deban disminuir.  

«Hay una necesidad desesperada de viviendas de calidad y asequibles», dice. «Hay una necesidad de nueva infraestructura. Solo podemos cuadrar este círculo si podemos mejorar dramáticamente la forma en que construimos, de modo que en general estos edificios se construyan con, lo más cerca posible, cero emisiones netas».