El cemento es uno de los materiales más comunes en la Tierra debido a su alta resistencia y bajo costo. Sin embargo, su producción es una de las principales fuentes de emisiones de dióxido de carbono. Investigadores de la Universidad del Estado de Washington han desarrollado una nueva técnica para hacer cemento que absorbe más carbono del que emite.
El problema del cemento y las emisiones de CO2
La producción de cemento requiere altas temperaturas que generalmente se alcanzan quemando combustibles, lo que emite CO2. Este proceso también desencadena reacciones químicas que liberan enormes cantidades de CO2 en la atmósfera. En total, se estima que la producción de cemento es responsable del 8% de las emisiones de dióxido de carbono a nivel mundial.
La solución: biochar en el cemento
Para reducir el impacto ambiental de la producción de cemento, los investigadores han estado experimentando con la sustitución de la piedra caliza por rocas volcánicas o agregando ingredientes como dióxido de titanio, residuos de construcción, bicarbonato de sodio o arcilla descartada durante la minería. Algunos equipos incluso han utilizado microalgas para cultivar la piedra caliza necesaria.
En este estudio, los investigadores de la Universidad del Estado de Washington han investigado una nueva técnica que implica el uso de biochar (carbón vegetal cuando es empleado como enmienda para el suelo), un tipo de carbón hecho de desechos orgánicos. Aunque el biochar ya se ha utilizado anteriormente en la producción de cemento, en esta ocasión el equipo lo trató primero con agua de lavado de cemento. Esto aumentó su resistencia y permitió mezclar una mayor proporción del aditivo. Pero lo más importante es que el biochar pudo absorber hasta un 23% de su propio peso en dióxido de carbono del aire circundante.
Cemento carbono-negativo
En los experimentos, el equipo creó cemento que contenía un 30% de biochar tratado y descubrió que el cemento resultante era carbono-negativo: absorbía más dióxido de carbono del que emitía durante su producción. Según los cálculos de los investigadores, 1 kg de cemento con un 30% de biochar retira alrededor de 13 g de CO2 más de lo que se emite durante la producción del material. Teniendo en cuenta que el cemento regular suele ser responsable de emitir alrededor de 0,9 kg de CO2 por cada 1 kg de material, la diferencia es notable.
Además, el cemento de biochar también mantiene su resistencia. Después de 28 días, la resistencia a la compresión del cemento fue de 27,6 MPa, similar a la del cemento normal.
Beneficios adicionales del biochar en el cemento
El uso de biochar para producir cemento no solo reduce la huella de carbono, sino que también desvía la biomasa de otros destinos que podrían potencialmente liberar más CO2.
Se espera que el cemento de biochar siga absorbiendo CO2 durante su vida útil de varias décadas. Aunque se necesitan más investigaciones para optimizar y escalar el método, esta nueva técnica para producir cemento tiene un gran potencial para reducir la huella de carbono de la industria de la construcción.
El desarrollo de técnicas y materiales más sostenibles en la construcción es esencial para lograr una economía más circular y reducir el impacto ambiental. La producción de cemento es uno de los mayores desafíos en este sentido, por lo que el desarrollo de cemento carbono-negativo es una excelente noticia. Además de reducir las emisiones de dióxido de carbono, esta nueva técnica puede desviar desechos orgánicos de otros destinos menos sostenibles y mejorar la calidad del agua tratando el agua de lavado del cemento.
Es importante destacar que aunque esta nueva técnica es una gran mejora, la reducción del impacto ambiental de la producción de cemento no se puede lograr solamente a través de la innovación tecnológica. Es necesario también que la industria de la construcción, los consumidores y los gobiernos adopten prácticas y políticas más sostenibles en la selección y construcción de edificios, pero eso es otro cantar.
Más información en www.sciencedirect.com