Joan Lluís FerrerInvestigadores de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) en Alemania y la Universidad Brasileña de Pará han desarrollado una alternativa al cemento convencional que es mucho más respetuosa con el clima, al emitir mucho menos CO2. Los resultados se han publicado en la revista ‘Sustainable Materials and Technologies’.
Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) que genera la fabricación de cemento se pueden reducir hasta en dos tercios cuando se utiliza como materia prima una sobrecarga de la minería de bauxita no utilizada anteriormente. Los científicos han comprobado que esta alternativa es tan estable como el cemento Portland tradicional.
Casas, fábricas, escaleras, puentes, presas: ninguna de estas estructuras se puede construir sin cemento. Según las estimaciones, en 2020 se produjeron casi 6.000 millones de toneladas de cemento en todo el mundo.
Pero el cemento no solo es un importante material de construcción, sino que también es responsable de alrededor del ocho por ciento de las emisiones de CO2 provocadas por el hombre.
«El cemento Portland se fabrica tradicionalmente utilizando diversas materias primas, incluida la piedra caliza, que se queman para formar el llamado clínker», explica el profesor Herbert Pöllmann del Instituto de Geociencias y Geografía de MLU.
«En el proceso, el carbonato de calcio se convierte en óxido de calcio, liberando grandes cantidades de dióxido de carbono», afirma. Dado que el CO2 es un gas de efecto invernadero, los investigadores han estado buscando alternativas al cemento Portland durante varios años.
Una solución prometedora es el cemento de sulfoaluminato de calcio, en el que una gran parte de la piedra caliza se reemplaza por bauxita. Sin embargo, la bauxita es una materia prima codiciada en la producción de aluminio y no está disponible en cantidades ilimitadas.
La arcilla Belterra, clave del éxito
Junto con los geólogos brasileños, el equipo de MLU ha descubierto una ‘alternativa a la alternativa’: no usar bauxita pura, sino una sobrecarga: arcilla Belterra. «Esta capa de arcilla puede tener hasta 30 metros de espesor y cubre los depósitos de bauxita en las regiones tropicales de la Tierra, por ejemplo en la cuenca del Amazonas», explica Pöllmann.
«Contiene suficientes minerales con un contenido de aluminio para garantizar un cemento de buena calidad. También está disponible en grandes cantidades y puede procesarse sin tratamiento adicional». Otra ventaja: la arcilla Belterra debe eliminarse de todos modos, por lo que no tiene que extraerse solo para la producción de cemento.
Aunque el cemento no se puede producir completamente sin carbonato de calcio, al menos del 50 al 60 por ciento de la piedra caliza puede ser reemplazada por arcilla Belterra.
El proceso tiene otra ventaja ambientalmente relevante: el proceso de combustión solo requiere 1.250 grados Celsius, es decir, 200 grados menos que para el cemento Portland. «Nuestro método no solo libera menos CO2 durante la conversión química, sino también al calentar los hornos rotativos», dice Pöllmann.
Al combinar estos efectos, las emisiones de CO2 se pueden reducir hasta en dos tercios durante la producción de cemento.
En extensas pruebas de laboratorio, los científicos pudieron demostrar que su cemento alternativo cumple con todos los requisitos de calidad impuestos al cemento Portland tradicional.
Estudio de referencia: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214993721000543
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