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Cómo funciona el cemento de carbono negativo

Cómo funciona el cemento de carbono negativo

La búsqueda del cemento de carbono negativo

Antes de echar un vistazo al enfoque utilizado por Novacem y otras empresas cementeras respetuosas con el medio ambiente, echemos un vistazo a la antigüedad del cemento Portland que se produce con regularidad. Y por viejo queremos decir realmente viejo: el proceso de fabricación de cemento Portland fue descubierto a principios del siglo XIX por un albañil inglés y ha permanecido esencialmente igual desde entonces. [source: Schenker]. En definitiva, las 3 mil millones de toneladas de cemento que se transforman en 30 mil millones de toneladas de hormigón cada año son producidas por la primera excavación de la piedra caliza, que está compuesta principalmente por restos de animales marinos. [source: Schenker].

La transformación de las conchas de las antiguas criaturas marinas que componen la piedra caliza en hormigón produce dos cosas que resultan en importantes emisiones de carbono. Primero, la piedra caliza debe calentarse a una temperatura de más de 2.500 grados Fahrenheit (1.371 grados Celsius) para convertirla en concreto, un procedimiento que obviamente requiere el consumo de una gran cantidad de combustibles fósiles. [source: Prendergast]. Al mismo tiempo, la piedra caliza libera una cantidad significativa de carbono (el carbonato de calcio se incorpora a la piedra caliza) cuando se calienta a estas altas temperaturas. En total, el enfoque tradicional para fabricar cemento Portland emite casi 1.800 libras (816 kg) de dióxido de carbono por cada tonelada de cemento producida. [source: Schenker]. Según muchos científicos, este aumento de las emisiones de carbono, a su vez, conduce al calentamiento del clima de la Tierra y a una serie de impactos negativos, como condiciones climáticas más adversas, deshielo de los glaciares y aumento del nivel del mar.

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Por otro lado, las empresas que crean cemento negativo en carbono utilizan diferentes materias primas y menos energía. Aunque el proceso y los ingredientes exactos son patentados, esto es lo que Novacem revelará: en lugar de usar piedra caliza, la compañía usa los llamados silicatos de magnesio, que provienen de olivina, talco y serpentina. Es importante tener en cuenta que los silicatos de magnesio no contienen carbono, lo que significa que no hay emisiones cuando se calientan. Hay otra ventaja de usar silicatos de magnesio en lugar de piedra caliza como material base: para hacer cemento, es suficiente calentarlos a aproximadamente la mitad de la temperatura de la piedra caliza. Una temperatura más baja, por supuesto, significa que se necesitan menos combustibles fósiles para que el proceso funcione y se producen menos emisiones en el camino.

Hay otro aspecto en el proceso de producción de cemento de Novacem que lo transforma de menos dañino en términos de emisiones a verdaderamente negativo en carbono. Para endurecer todos los ingredientes del cemento, Novacem agrega carbonatos de magnesio, que se producen al combinar dióxido de carbono y otros ingredientes. Aunque es un poco complicado, lo cierto es que agregar dióxido de carbono al cemento que de otro modo se emitiría a la atmósfera hace que el carbono sea negativo. Novacem estima que cada tonelada de cemento producida puede absorber realmente una décima parte de una tonelada de dióxido de carbono. [source: Rosenwald].

Con el apoyo del gobierno del Reino Unido y Laing O’Rourke, una de las empresas de construcción más grandes del país, Novacem es posiblemente la empresa líder en la búsqueda de cemento de carbono negativo. Pero, como se mencionó en la página anterior, este no es el único. En California, por ejemplo, una empresa llamada Calera también recibió el apoyo del Departamento Federal de Energía y del reconocido capitalista de riesgo Vinod Khosla por sus esfuerzos. Esencialmente, lo que hace Calera es literalmente tomar las emisiones de dióxido de carbono liberadas por una planta de energía y mezclarlas con agua y otros ingredientes para hacer carbonatos que entran en el concreto. Calera ya tiene una operación piloto en California y, en 2011, anunció un acuerdo para construir una fábrica de cemento junto a una planta de carbón en China.

Siga leyendo para ver la diferencia que puede hacer el hormigón de carbono negativo y cuáles son los desafíos para que se vuelva omnipresente.

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Oportunidades y desafíos negativos del cemento de carbono

Es posible que la industria de la construcción tarde algún tiempo en adoptar hormigón con carbono negativo.

© iStockphoto.com / kryczka

Aunque los esfuerzos de investigación de Novacem aún no han producido concreto que realmente se utilice en proyectos de construcción, John Prendergast tiene planes ambiciosos para el futuro del producto. “El objetivo es desarrollar un cemento que pueda reemplazar completamente al cemento Portland”, dice. En otras palabras, espera que cualquier proyecto que utilice hormigón estándar pueda encajar perfectamente en la oferta de Novacem. Sustituir una de las principales fuentes de emisiones de dióxido de carbono por un producto que elimine eficazmente el dióxido de carbono del medio ambiente obviamente sería un paso adelante muy beneficioso.

Sin embargo, hay una serie de obstáculos que cualquier productor de cemento negativo o neutral en carbono tendrá que superar. Quizás lo más importante es simplemente crear un producto confiable que, de hecho, pueda reemplazar el cemento Portland; esto, por supuesto, solo se probará realmente cuando las empresas desarrollen su cemento para aplicaciones comerciales. Sin embargo, según Prendergast, Novacem tiene resultados internos que indican que podrá producir un cemento tan fuerte como el cemento Portland.

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Pero también surgen otros problemas. Para que el cemento de carbono negativo realmente reemplace a su contraparte mucho más sucia, todas las materias primas necesarias para su producción deben ser lo suficientemente baratas y abundantes como para competir con el cemento Portland en términos de costo. Calera, por ejemplo, fue criticada porque su proceso requiere acceso a depósitos alcalinos raros y costosos, un cargo que la empresa disputa. [source: Romm].

A su vez, Novacem certifica que el acceso a las materias primas que necesita no es en modo alguno un obstáculo potencial. Ni siquiera el costo, dice Prendergast. Es decir, inmediatamente después de la puesta en servicio, el cemento Novacem debe ser más o menos igual al cemento Portland. “Inicialmente, es necesario construir algunas fábricas antes de obtener la paridad de costos”, dice. “Nuestro tratamiento es diferente, pero los ingenieros que hemos examinado hasta ahora estiman que los costos serían más o menos los mismos”.

La aceptación por parte de la industria de la construcción y los reguladores puede ocurrir cuando el producto tiene éxito en el mercado. Además, si se puede producir cemento negativo de carbono al mismo precio y calidad que el cemento Portland, es difícil imaginar que no se adoptará.

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El cemento tradicional, ingrediente esencial del hormigón, es responsable del 5% de las emisiones de dióxido de carbono provocadas por el hombre.  Vea más imágenes de la construcción de una casa.

El cemento tradicional, ingrediente esencial del hormigón, es responsable del 5% de las emisiones de dióxido de carbono provocadas por el hombre. Vea más imágenes de la construcción de una casa.

© iStockphoto.com / kris_dipietro

El teléfono de la oficina de Londres de Novacem Limited suena continuamente. Y realmente, no es difícil entender por qué. Novacem, que nació de una investigación llevada a cabo en el Imperial College, en la capital del Reino Unido y que aún se encuentra en la universidad, está desarrollando un cemento que cree que tiene carbono negativo, lo que, como su nombre indica, indica que es absorbe más dióxido de carbono. carbono del que emite durante su producción. De ahí todas las llamadas de los constructores ecológicos.

“A la gente le encanta la idea y nos llama todo el tiempo y nos dice: ‘Estamos construyendo esto o aquello; ¿Puedo darme el concreto? ”, dice John Prendergast, director de estrategia y planificación de Novacem. Sin embargo, ni una sola persona que esperaba ansiosamente el concreto de Novacem colgó felizmente. “Desafortunadamente, este no es el tipo de proyecto que puede hacer”. De la noche a la mañana “, dice Prendergast”. Hay mucha ciencia. Detrás de esto y mucho más para Faz “. Prendergast dice que Novacem espera tener un producto piloto completado por 2014.

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Novacem es solo una de las muchas empresas globales, incluidas Calera en California y Carbon Sense Solutions de Canadá, que responde a este tipo de llamadas y, al menos por ahora, mantiene alejadas a las personas. Pero el hecho de que haya tanto interés en el hormigón verde es una buena indicación de por qué una multitud de empresas e investigadores están tratando de hacerlo realidad. Y el mercado puede ser potencialmente enorme porque, francamente, el cemento Portland estándar, que cuando se mezcla con agua y otros materiales, se endurece y se convierte en concreto, el material de construcción omnipresente, es muy delgado y respetuoso con el medio ambiente. De hecho, la producción de cemento por sí sola representa el 5% de las emisiones antropogénicas de dióxido de carbono, superada solo por unos pocos culpables obvios, incluida la quema de combustibles fósiles para la generación de energía, el transporte y la producción de combustible de hierro y acero. [source: Rosenwald]. Ese porcentaje también podría aumentar fácilmente a medida que China e India continúen con su rápido auge de industrialización y construcción.

Por lo tanto, está claro que reemplazar el concreto pulverizado con carbón por un sustituto que realmente reduzca las emisiones sería un gran beneficio. Siga leyendo para obtener más información sobre los diferentes enfoques para hacer frente a esta enorme tarea.

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