Un método recién desarrollado para reciclar cemento podría producir mil millones de toneladas métricas al año en 2050, lo que equivaldría aproximadamente a una cuarta parte de la producción anual mundial de este importante material de construcción, según sugiere un nuevo estudio.
Es más, el método tiene el potencial de alcanzar el santo grial de la industria de la construcción ecológica: cemento con cero emisiones.
Según Cyrille Dunant, ingeniero de la Universidad de Cambridge de Reino Unido, el nuevo estudio demuestra que el reciclado de cemento a gran escala tiene potencial práctico.
El cemento se utiliza para unir arena, grava y agua para hacer hormigón. El hormigón, a su vez, es la base de la infraestructura mundial: es el segundo material más utilizado del planeta (solo por detrás del agua).
El hormigón también es responsable de alrededor del 7,5% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, y es muy difícil de descarbonizar.
El problema climático del hormigón se reduce prácticamente al cemento. Casi el 90% de las emisiones del hormigón proceden de la producción de cemento, que se fabrica triturando piedra caliza y otros materiales y calentándolos a temperaturas extremadamente altas, lo que requiere mucha energía, y la consiguiente transformación de la piedra caliza en cal libera grandes cantidades de dióxido de carbono.
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Cemento usado para limpiar impurezas
El nuevo enfoque se basa en un material extremadamente abundante: el propio hormigón. Ya es posible separar el cemento de los demás ingredientes del hormigón usado, pero hasta ahora había poco mercado para esta pasta de cemento recuperada.
La chispa del nuevo método surgió cuando los investigadores se dieron cuenta de que la pasta de cemento recuperada tiene mucho en común con el fundente de cal, otro material de alto contenido en carbono fabricado a partir de piedra caliza, que se hace flotar sobre el acero fundido para eliminar impurezas durante el reciclado del acero.
En el reciclado convencional del acero, el fundente de cal usado da lugar a un residuo llamado escoria. En cambio, el nuevo método emplea cemento usado para eliminar las impurezas del acero, con lo que se obtiene cemento reciclado que puede utilizarse para fabricar hormigón nuevo.
«El rendimiento del cemento como fundente fue mucho mejor de lo esperado», dijo Dunant.
Detalles de la investigación
Las altas temperaturas durante el proceso de reciclado del acero «re-clinkerizan» el cemento, lo que se refiere a la reactivación de óxidos que son clave para su función aglutinante. En un artículo publicado en la revista Nature, Dunant y sus colaboradores describen el uso de un horno de arco eléctrico, un aparato que ya se utiliza habitualmente en el reciclaje del acero, para llevar a cabo este proceso.
Esta es la segunda conclusión clave del estudio, según Dunant: «La producción de clínker puede electrificarse. Si el horno de arco se alimenta con electricidad renovable, el resultado podría ser un cemento con cero emisiones«.
Al reducir la necesidad de fundente de cal, el nuevo método también disminuye las emisiones de carbono que conlleva el reciclado del acero. Además, el método apenas aumenta el costo del hormigón o del acero.
Según los investigadores, el cemento reciclado contiene más óxido de hierro que el cemento convencional, pero esto no debería afectar a su rendimiento.
La aplicación generalizada del proceso no será sencilla. «Siempre es difícil la coproducción, sobre todo a gran escala, por lo que aún hay que conocer la vía comercial y saber qué compensaciones habrá que hacer ‘en el mundo real’ entre la producción de acero y la de cemento», afirmó Dunant.
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