Investigadores de la Universidad de Cambridge han ideado una manera de producir de forma barata y con bajas emisiones de carbono. concreto a escala aprovechando los residuos cemento y los hornos de arco eléctrico de la industria siderúrgica.
El método desarrollado por los ingenieros consiste en reciclar cemento viejo de edificios demolidos calentándolo y reactivando los compuestos que contiene.
La clave de la innovación es cómo se ejecuta este proceso: aprovechando los hornos eléctricos existentes que se utilizan para reciclar acero.
La innovación en el reciclaje es un «gran avance para la industria de la construcción»
El cemento es el ingrediente clave del hormigón y responsable de alrededor del 90 por ciento de las importantes emisiones de carbono del materials.
El enfoque de los investigadores de Cambridge aborda las dos fuentes principales de esas emisiones: la reacción química cuando la piedra caliza se convierte en cemento nuevo y la combustión de combustibles para alimentar los hornos de alta temperatura necesarios para ese proceso.
El académico de Cambridge Julian Allwood dijo que la innovación representaba «un gran avance para la industria de la construcción» y que el equipo de investigación creía que se convertiría en «el primer proceso del mundo para fabricar cemento sin emisiones».
«Sabemos que si en el futuro ese horno funciona con electricidad que no genere emisiones, nuestro proceso podría producir cemento sin emisiones de ningún tipo», dijo Allwood.
El equipo ha creado una empresa privada para comercializar su producto, a la que llaman Cemento eléctrico Cambridgey dicen que podrían cubrir alrededor de un tercio de las necesidades de cemento del Reino Unido en diez años.
Han probado con éxito su método en una instalación de reciclaje de acero. Pero una prueba completa a escala industrial a finales de este mes –en la que se deberían producir 60 toneladas de cemento en dos horas– dará una indicación más concluyente sobre su escalabilidad.
El cemento reciclado pasa a formar parte de la escoria siderúrgica en un proceso sencillo
El proceso involucrado es relativamente easy. Después de la demolición de un edificio, su hormigón se tritura hasta el punto en que el cemento se puede separar de los agregados.
Este cemento usado se lleva a un horno de acero y se utiliza en lugar de cal como «fundente», el agente de limpieza utilizado en el proceso de reciclaje para eliminar las impurezas del metallic fundido. Esto es posible porque el cemento y la cal tienen una composición related a base de óxido de calcio.
El fundente se combina con las impurezas para formar escoria, un subproducto que sube a la superficie del acero fundido y se puede separar fácilmente. En este punto, si la escoria a base de cemento se elimina y se enfría rápidamente, se convierte en cemento Portland de alta calidad.
Según los investigadores, se espera que este cemento reciclado sea tan duradero como cualquier otro cemento en el Reino Unido, porque tiene la misma composición química.
También tiene una ventaja sobre otras soluciones de hormigón bajas en carbono en desarrollo, dicen, porque utiliza procesos, equipos y estándares existentes, sin costos adicionales sustanciales ni para las industrias del concreto ni del acero.
Esto significa que, ya sea que el cemento se fabrique en coproducción con reciclaje de acero o solo utilizando el mismo equipo, debería poder ampliarse rápidamente.
El cemento «milagroso» por sí solo no es la respuesta
Hasta ahora, la mayoría de las soluciones han pasado por sustituir parte del contenido de cemento del hormigón por materiales alternativos como las cenizas volantes. Pero su componente de cemento nunca pudo reemplazarse por completo porque es necesario para la activación química, lo que significa que siempre quedaron algunas emisiones.
Sin embargo, los investigadores subrayan que su cemento eléctrico por sí solo no puede resolver los problemas de las emisiones de carbono relacionadas con el hormigón.
«Producir cemento con cero emisiones es un milagro absoluto, pero también tenemos que reducir la cantidad de cemento y hormigón que utilizamos», afirmó Allwood. «El hormigón es barato, resistente y se puede fabricar en casi cualquier lugar, pero utilizamos demasiado».
«Podríamos reducir drásticamente la cantidad de hormigón que utilizamos sin reducir la seguridad, pero es necesario que haya voluntad política para que eso suceda», añadió.
El proceso y los hallazgos del equipo de Cambridge están documentados en un artículo en la revista Nature.
El hormigón ha sido durante muchos años un material contencioso en arquitectura y se estima que es responsable de hasta ocho por ciento de las emisiones de carbono a nivel mundial.
Otras soluciones recientes con bajas emisiones de carbono han incluido El hormigón de Seratech elaborado con sílice secuestrante de carbono y El hormigón de la Universidad de Colorado elaborado con ayuda de algas.
