Es el mayor contaminador después de los combustibles fósiles

08 abr 2022

El cemento se ha convertido en todo el mundo, en sinónimo de desarrollo. Una serie de indicadores económicos y sociales como esperanza de vida, mortalidad infantil, nivel de alfabetización miden el progreso humano, como también los niveles de urbanización y el acceso a infraestructuras de calidad (escuelas, hospitales, carreteras, puertos, viviendas, etc). Y allí el cemento es el gran protagonista.

China construyó y usó más cemento en los últimos treinta años que EEUU durante todo el siglo XX.

Nos hemos acostumbrado a medir la bonanza de la economía de un país por su capacidad de generar esas obras. El cemento ha sido el material emblemático del desarrollo moderno y la mejor expresión de una falsa visión que intenta “domar la naturaleza” y que ahora –un siglo y medio después– muestra sus estrepitosas consecuencias.

Su durabilidad, resistencia y maleabilidad han otorgado a los seres humanos enormes beneficios. El científico checo Vaclav Smil, el autor favorito de Bill Gates y considerado uno de los sabios modernos, estima que la sustitución de suelos de tierra por suelos de cemento en las viviendas más pobres puede reducir el 80% las enfermedades parasitarias del mundo. Pero a la vez, cada nueva carga de cemento nos empuja a la catástrofe ambiental. Pero el exceso de su utilización ha convertido al cemento en un ‘enemigo ambiental” muy peligroso. “Vivimos en un sistema irracional y la Tierra no puede soportarlo”, dice Smil.

De hecho, tomando todas las fases de la producción, el cemento es responsable de 7 al 8% del dióxido de carbono (CO2) mundial. Solo los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) son una fuente más grande de gases de efecto invernadero. El cemento produce más contaminación que todos los camiones del mundo juntos. Y su uso en la última década se ha disparado, con un incremento del 25% (datos de la AIE).

Pese a que existen soluciones que se podrían adoptar para reducir ese impacto, el sector parece resistirse a abrazar alternativas más limpias. Las cementeras líderes como la suiza LafargeHolcim, segunda productora mundial por capacidad, se defienden diciendo que hay muy pocas empresas constructoras dispuestas a abrazar el cambio y lo atribuyen a los costos. Jens Diebold, jefe del área de sostenibilidad de LafargeHolcim, recuerda que su empresa lanzó un sustituto del cemento libre de carbono, que era más caro de producir y los “clientes se mostraron muy sensibles al precio y no mostraron interés alguno”.

“Hay derivados del cemento con un impacto medioambiental más reducido, pero a menudo cuestan más que los de siempre. (…) En el sector europeo de la construcción se ponen objetivos estrictos, pero a veces se habla mucho y se actúa poco”, dice Lernnart Henriz, directivo de medioambiente de la Federación Europea de la Industria de la Construcción. El cemento verde (o cemento de geopolímeros) puede costar hasta el triple de lo que cuesta el tradicional. Y las constructoras y los consumidores no quieren pagar más.

Como señala Diebold hay muy poca conciencia de la cantidad de emisiones de carbono que se producen cuando se construye un edificio”. Es que, al contrario de lo que sucede con el plástico, la contaminación por cemento no se ve. No hay imágenes de tortugas atrapadas ni playas y ríos ahogados en cemento. Pero la realidad es que el problema es de igual o mayor dimensión.

Cemento omnipresente

Después del agua, el hormigón es el material más utilizado en el Planeta. Sus grandes beneficios esconden a la vez, enormes peligros para el medioambiente. Consume una décima parte del uso de agua industrial, lo que es particularmente significativo en regiones con carencias hídricas.

El hormigón ha generado que nuestro entorno construido supere el mundo natural y reduzca la capacidad de absorción natural de la Tierra de lluvias e inundaciones, lo que es grave en un mundo con el clima desbocado. Nacido para protegernos mejor de las inclemencias, magnifica con la creciente urbanización y el asfalto, los impactos del clima extremo del que presuntamente nos debía proteger. Además contribuye al efecto ‘isla de calor’ al absorber el calor del sol y atrapar los gases producidos por vehículos y aparatos de climatización.

En su fase productiva, la recolección de arena, las canteras de piedra caliza y las propias fábricas de cemento son fuente de contaminación, con impactos severos en el ambiente. La obtención de arena afecta playas y ríos; el polvo de las reservas y mezcladoras de hormigón produce enfermedades respiratorias, como también el transporte del material hasta los lugares de construcción.

Pero su mayor perjuicio resulta de su intervención en la infraestructura natural sin reemplazar las funciones ecológicas de las que dependemos (control de inundaciones, producción de oxígeno y purificación del agua, fertilización, polinización, etc). La humanidad aceptó esos costes ante los beneficios que el cemento acarreaba en las condiciones de vida, pero el límite ha sido cruzado y hoy los costos parecen insostenibles.

Es que, en el actual contexto de crisis climática, la producción de cemento es ambientalmente intolerable: por cada 1000 kg. de cemento se producen unos 900 gr de CO2, es decir que se genera casi tanto dióxido de carbono como cemento para producirlo.

Existen dos fuentes principales de emisiones de CO2 en la producción de cemento: 1. La más importante (60% de las emisiones) a través de la calcinación de piedra caliza (CaCO3) ya que, cuando sobrepasa los 900°C, libera CO2 y pasa a convertirse en óxido de calcio (CaO) y 2. la quema de carbón/combustible para los procesos de calcinación y formación de clinker (40% de las emisiones).

Hay que recordar que el cemento es un polvo fino que se obtiene de la calcinación a 1450°C de una mezcla de piedra caliza, arcilla y mineral de hierro. El producto del proceso de calcinación es el clínker –principal componente del cemento– que se muele finamente con yeso y otros aditivos químicos para producir cemento, uno de los materiales más utilizados por el ser humano y un conglomerante que tiene la propiedad de endurecerse después de ponerse en contacto con el agua.

China, el mayor productor y consumidor

Pocas cifras pueden revelar mejor el extraordinario desarrollo que China protagonizó en apenas treinta años (1978-2008). Pasó de ser un país con altos índices de pobreza y subdesarrollo a una superpotencia, primer país del mundo en lograr llevar la pobreza extrema a cero y consolidarse como el primer exportador mundial. Ese colosal esfuerzo ha requerido montañas de cemento para atender las necesidades de su enorme población en materia de desarrollo urbano, vivienda, transportes, carreteras, escuelas, hospitales, puertos, etc.

Las estadísticas son abrumadoras: desde 2003, China consume cada año más cemento. Usa casi la mitad del hormigón mundial. Solo entre 2011 y 2013 usó más cemento que EEUU durante todo el siglo XX. De acuerdo a estadísticas del Servicio Geológico de EEUU, el consumo estadounidense de cemento en el siglo XX llegó a 4,1 gigatones (4.000 millones de toneladas métricas) mientras el consumo de China fue en solo esos tres años de 6,6 gigatones (6.000 millones Tm) (International Cement Review).

Pero la expansión de la construcción de viviendas e infraestructuras por parte de China ha mantenido un ritmo frenético. En 2014 consumía el 59,4% del cemento mundial; en 2016, el 58% de la participación mundial) y lo mismo sucedía en el 2019. Y el sector de la construcción chino representó una tercera parte de la expansión económica del país (2017). Quizás esas cifras –como señala Bill Gates– expliquen mejor que nada los cambios demográficos y sociopolíticos de nuestra era.

Durante su vertiginosa transformación, China debió afrontar un extraordinario proceso de migración interna de más de 800 millones de personas: del 20% de población viviendo en ciudades pasó al 60% en solo 40 años, lo que implicó la construcción de nuevas ciudades y viviendas, a lo que debió agregar las infraestructuras necesarias para atender su gigantesco crecimiento económico y desarrollo social.

China es el líder mundial de países productores de cemento (2.200 millones Tm) al que siguen India (300 millones Tm), Vietnam (90,2 millones Tm), EEUU (87 millones Tm) y Egipto (81,2 millones Tm) con otros productores importantes (entre 75 y 55 millones Tm) como Indonesia, Turquía, Irán, Corea del Sur, Japón, Rusia y Brasil.

Un problema en expansión

Pero el desarrollo chino no termina en sus fronteras. Interesado en expandir su comercio, su presencia internacional y facilitar en desarrollo global, está ejecutando su proyecto ‘Belt and road iniciative’ o Nueva Ruta de la Seda –un proyecto de infraestructuras en el extranjero que ha implicado la construcción de carreteras, ferrocarriles, represas y puertos en toda África, Asia del Sur y Central, y algunos países de Europa y América Latina.

Para abastecer de cemento esas obras, China National Building Material, el mayor productor de cemento del país, se ha planteado construir 100 fábricas de ese material en 50 países porque las perspectivas indican que en los próximos años la nueva construcción se multiplique. El arquitecto, diseñador urbano y planificador Dan Ringelstein, las previsiones estiman que en los próximos 40 años se construirán más de 230.000 millones de metros cuadrados de nuevos desarrollos urbanos en todo el mundo, lo que equivale a agregar una ciudad del tamaño de París al planeta cada semana”!!!.

La presa de las Tres Gargantas sobre el río Yangtzé es la obra hidráulica más grande del mundo.

El Instituto Real de Asuntos Internacionales, un think tank británico conocido como Chatham House anticipa que el crecimiento de la población, la urbanización consiguiente y el desarrollo económico llevarán la producción mundial de cemento de 4.000 a 5.000 millones Tn/año.

Según la Comisión Mundial de Economía y Clima eso implicaría que el sector de la construcción emitiría 470 gigatones de dióxido de carbono para el año 2050, lo que contradice los objetivos del Acuerdo de París, donde los gobiernos se comprometieron a reducir las emisiones anuales de carbono de la industria del cemento un 16% para 2030.

Hasta ahora, los productores de cemento han tratado de reducir el consumo de ciertos combustibles pero solo con el objetivo de mejorar sus costos operativos y si eso reducía las emisiones de CO2 tanto mejor. El carbón, que era lo utilizado fue sustituido por combustibles alternativos como neumáticos en desuso, desechos municipales, etc., lo que no significa “combustibles limpios”.

Después del agua, el cemento es la sustancia más utilizada en la Tierra. Su impacto ambiental es tal, que si consideráramos a la industria del cemento como país, sería el tercer contaminador del mundo con unos 2.800 millones de toneladas de CO2, tras China y EEUU, tal como lo confirma un informe conjunto de la Agencia Medioambiental de los Países Bajos y la Comisión Europea,.

La Agencia Internacional de Energía (AIE) y el Servicio Geológico de EEUU (USGS) coinciden en que la producción mundial anual de cemento alcanza los 4.100 millones de toneladas, lo que supone el vertido de 50 piscinas olímpicas de cemento por hora sobre la superficie del Planeta, una muestra de la irracionalidad de nuestro modelo de producción y consumo.

Buscando una salida

Como hemos señalado, el cemento es una verdadera calamidad ambiental. La contaminación mayor surge de los procesos de calcinación en los hornos. El problema es que éstos son de grandes dimensiones, requieren una enorme cantidad de energía para conseguir temperaturas +2000°C y despiden todo tipo de emisiones (partículas de polvo, CO2, dióxido de azufre, óxido de nitrógeno, monóxido de carbono, cloruros, fluoruros, metales pesados, compuestos orgánicos tóxicos, etc).

Se hace necesario, por tanto, encontrar los caminos para reducir el impacto ambiental del cemento. En los últimos años, diversos avances tecnológicos y mejoras se han puesto en marcha para proteger el medio ambiente. Nuevos hornos que mejoran la eficiencia energética, aprovechamiento de residuos, para sustituir combustibles fósiles por otros menos contaminantes, etc.

Los principales actores mundiales del cemento anunciaron el pasado mes de octubre, su intención de “acelerar la transición” hacia una producción menos contaminantes, con una reducción adicional del 25% de sus emisiones de CO2 para 2030. Pero es insuficiente. Aunque sea difícil, es necesario un cambio drástico. Las actuales fábricas de cemento tienen capacidad y recursos para reciclar y valorizar diversos tipos de residuos, reduciendo la necesidad de comprar nuevas materias primas y evitando el problema que generan los residuos.

Vale la pena recordar la experiencia de Blue Planet (Ver Más Azul n° 6, marzo 2020,“Avances tecnológicos permitirían frenar el cambio climático”), uno de los avances tecnológicos más innovadores, atractivos y promisorios. Se trata de una empresa californiana, fundada por Brent Constantz, que considera que la industria de la construcción “probablemente tiene la palanca más grande para detener el cambio climático a través de la restauración del balance de carbono del mundo”.

Para Constantz, el concreto –el material de construcción más utilizado en el planeta– puede resultar la llave de la solución: “El concreto tiene la mayor capacidad para secuestrar más dióxido de carbono que cualquier otra vía disponible…”.

Piedra caliza sintética de Blue Planet. Cada tonelada atrapa 440 kgs.de CO2, evitando que vaya a la atmósfera.

El planteo de Brent Constantz y sus datos resultan apasionantes. Se liberan unas 55 gigatoneladas de carbono anuales, como resultado de la extracción de rocas en todo el mundo para la construcción, en comparación con las 9 gigatoneladas de carbono liberadas por la quema de combustibles fósiles.

Constantz destaca que los mejores esfuerzos del mundo en los últimos 40 años solo han logrado secuestrar unas 30 millones de toneladas de CO2, una ínfima porción de las 750.000 millones de toneladas en la atmósfera.

Las plantas con la tecnología de Blue Planet producen piedra caliza y arena sintéticas, lo que elimina la necesidad de extraer piedra caliza –una fuente importante de emisiones– al combinar CO2 capturado y hormigón reciclado a través de un proceso de mineralización de carbono.

“Con esta nueva tecnología –sostiene Constantz– un metro cúbico típico de concreto contiene aproximadamente 200 kgs. de cemento Portland, lo que significa que tiene una huella de carbono de aproximadamente 200 kgs. Si la arena y la grava se reemplazan con piedra caliza sintética, la huella cae a 1.000 kilogramos negativos”.

Blue Planet estima que su planta en San Francisco fabricará agregado de piedra caliza sintética con el potencial de eliminar unos 11 millones de toneladas de CO2 al año: “Si se replica solo esta pequeña planta a nivel mundial en 5.000 ciudades, podríamos estar extrayendo 55.000 millones de tns. de CO2”.

Constantz cree que su enfoque innovador para el secuestro de carbono “tiene que propagarse en todo el mundo…Tenemos miles de refinerías, plantas de cemento, plantas de energía para capturar ese CO2”.

Blue Planet utiliza además hormigón retornado y demolido como fuente de calcio: “La capacidad de reutilizar toda la arena y grava del concreto demolido, en lugar de abrir nuevas canteras, es un beneficio secundario, pero uno significativo ya que existe una escasez global de agregados y arena”.

Se trata de una potente alternativa para quitar CO2 de la atmósfera y almacenarlo, literalmente, en los edificios que se construyan.