El cambio climático

Este nuevo material podría reducir un 40% las emisiones de CO2 del cemento de aquí a 2030

Cemento LC3, color natural a la derecha, con control de color a la izquierda.

Cemento LC3, color natural a la derecha, con control de color a la izquierda. El cemento LC3 puede reducir considerablemente las emisiones mundiales de CO2. Image: LC3 Project/Stefan Wermuth

Karen Scrivener
Head of the Construction Materials Laboratory and LC3 Project Director, EPFL
Jeremy Packham
LC3 Project Communications Manager, EPFL
Scott Shell
Associate Director for Industry, The ClimateWorks Foundation
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El cambio climático

Este artículo es parte de: Centre for Energy and Materials
  • El cemento contribuye al 8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero de origen humano.
  • Sustituir el clínker del cemento por el material LC3 puede reducir las emisiones de CO2 en un 40%, con lo que se ahorrarían hasta 500 millones de toneladas de emisiones de aquí a 2030.
  • Se prevé un aumento de la demanda de cemento para construir viviendas e infraestructuras para una población mundial en aumento, sobre todo en el Sur Global.

Cada año se producen cuatro toneladas de hormigón por cada habitante de la Tierra -una escala verdaderamente enorme-, pero eso tiene un precio. El cemento, el pegamento que une el hormigón, es responsable del 8% de todas las emisiones mundiales de carbono.

Es vital encontrar una solución para reducir el impacto climático del hormigón y, al mismo tiempo, satisfacer las necesidades de las economías en crecimiento.

El clinker, el componente clave del cemento, es extremadamente intensivo en carbono y representa el 90% de las emisiones totales de cemento en la fabricación de hormigón. Afortunadamente, hay una serie de estrategias probadas que pueden reducir drásticamente la cantidad de clínker necesaria para fabricar cemento y hormigón. Una de las soluciones más prometedoras es el cemento de arcilla calcinada con caliza, llamado LC3 por su nombre en inglés, limestone calcined clay cement.

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LC3: la innovación que cambia la industria del cemento

El cemento LC3 aborda las dos fuentes de emisiones de carbono de la fabricación de clínker. En primer lugar, sustituye la mitad del clínker por arcilla calcinada y caliza molida, ninguna de las cuales libera carbono al calentarse como lo hace la piedra caliza. En segundo lugar, la arcilla se calienta a una temperatura mucho más baja, lo que reduce la cantidad de combustible necesario y las emisiones resultantes. Con temperaturas más bajas, también es más factible cambiar a fuentes de energía más limpias, como la electricidad. Como resultado, al sustituir la mitad del clínker, el cemento LC3 puede reducir las emisiones de CO2 en torno a un 40% en comparación con el cemento convencional.

El cemento LC3 reduce la cantidad de clinker necesario para la fabricación de cemento, lo que disminuye considerablemente las emisiones totales.
El cemento LC3 reduce la cantidad de clinker necesario para la fabricación de cemento, lo que disminuye considerablemente las emisiones totales. Image: LC3 Project / Diseño de Zoï Environment Network

El cemento LC3 también es funcional. Es menos permeable al agua y la sal, lo que hace que las carreteras y puentes de hormigón sean más duraderos, reduciendo el coste y las interrupciones asociadas a su sustitución. Al requerir menos energía para su fabricación y utilizar arcilla ampliamente disponible, puede producirse a un coste menor, hasta un 25% inferior.

Ahorrar 500 millones de toneladas de CO2 para 2030

El cemento LC3 ya está creciendo rápidamente y actualmente se produce en varias plantas de todo el mundo. Por cada tonelada de arcilla calcinada producida, ahorramos 600 kilogramos de CO2.

A finales de 2023, el cemento LC3 ya habrá ahorrado unos 15 millones de toneladas de CO2. Para 2025 se espera haya ahorrado 45 millones de toneladas.

Si la industria cementera adopta ampliamente el uso de LC3, puede ayudar a evitar hasta 500 millones de toneladas de emisiones de CO2 para 2030.

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Muchos de los principales productores de cemento están adoptando el cemento de arcilla calcinada. Holcim, por ejemplo, anunció en enero de 2023 la puesta en marcha de una planta en Francia que producirá hasta 500 000 toneladas de cemento bajo en carbono al año. Argos Cementos produce en Colombia 2,3 millones de toneladas de cemento LC3 al año, que ya se utiliza localmente en la construcción de carreteras, túneles y edificios.

El futuro del cemento en el Sur Global

En los próximos años y décadas, la mayor parte de las nuevas construcciones del mundo se producirán en el Sur Global, especialmente en África, donde se espera que la población aumente en mil millones de personas de aquí a 2050. Eso significa mucho cemento.

El Sur Global, especialmente África y Asia, necesitará enormes cantidades de cemento en el futuro.
El Sur Global, especialmente África y Asia, necesitará enormes cantidades de cemento en el futuro. Image: LC3 Project / Diseño de Zoï Environment Network

África tiene la población de más rápido crecimiento del mundo, pero apenas suficiente piedra caliza adecuada para fabricar clínker. Hoy en día, la costosa importación de clínker repercute directamente en los costes. Provoca problemas de asequibilidad para la vivienda y las infraestructuras. Afortunadamente, las arcillas son productos de la erosión de rocas comunes. Por ello, están ampliamente disponibles en la mayoría de los entornos geológicos. Las arcillas que contienen caolinita, las más adecuadas para la producción de cemento LC3, abundan en toda África.

Al adoptar la tecnología LC3 y sustituir una parte sustancial del clínker por recursos locales, los países africanos y los del Sur Global pueden crear industrias locales de categoría mundial y cosechar los beneficios económicos y de empleo. Esto reducirá la necesidad de importar clinker con divisas nacionales y permitirá la construcción de viviendas e infraestructuras a menor coste, todo ello limitando las emisiones de CO2.

Reimaginar la cadena de valor del hormigón

Reducir la cantidad de clínker en el cemento reduce las emisiones en el proceso de producción, pero hay muchas estrategias adicionales si miramos a lo largo de toda la cadena de valor del hormigón. Mejorando la eficiencia energética de las plantas y utilizando combustibles alternativos, como los residuos, podemos reducir aún más el CO2 procedente de la producción de clínker. Seleccionando cuidadosamente las gradaciones de tamaño de los áridos, hay menos espacio vacío que la pasta de cemento deba rellenar, lo que ahorra en coste de cemento y emisiones.

También podemos mejorar el diseño y la eficiencia del hormigón utilizado en estructuras y edificios. La Asociación Mundial del Cemento y el Hormigón calcula que así se podría ahorrar un 22% de hormigón y reducir costes. Por último, la adaptación de determinados elementos de diseño y el aumento de la eficiencia, así como el reciclado de materiales, reducirán aún más el impacto del hormigón en el clima.

Si se combinan todas estas estrategias, podemos conseguir una reducción de hasta el 80% de las emisiones del cemento y el hormigón utilizando las tecnologías actuales.

Para alcanzar este objetivo, las partes interesadas de todo el sector deben trabajar juntas, desde los productores de cemento y hormigón hasta los contratistas y socios comerciales, pasando por los equipos de diseño y los propietarios.

Cambiar las prácticas existentes y ganar impulso para un cambio en toda la industria requiere diligencia y perseverancia. Es necesario que tanto el sector público como el privado estén firmemente dispuestos a trabajar juntos para facilitar la transición hacia unas emisiones netas cero en la construcción, ofreciendo al mismo tiempo soluciones para un crecimiento sostenible. Ahora más que nunca, necesitamos la cooperación público-privada para ver soluciones reales a escala.

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