DESCARBONIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE CEMENTO
¿Necesita hacerse una idea sobre la descarbonización de la producción de cemento?
Le ayudaremos a conocer mejor el proceso de descarbonización y sus retos en la producción de cemento.
El cemento es el material de construcción básico para el desarrollo de infraestructuras. Su proceso de producción libera gases de efecto invernadero y dióxido de carbono (CO2). La descarbonización del cemento se ha convertido en todo un reto. Este artículo explora el proceso de descarbonización y sus perspectivas.
¿Qué es la descarbonización?
La descarbonización es un proceso de reducción del dióxido de carbono y los gases de efecto invernadero producidos por diversas fuentes por unidad de electricidad generada. El objetivo principal de la descarbonización es llegar a cero emisiones de gases al considerar el cambio climático.
Cumple el Acuerdo de París, que limita el aumento de la temperatura a menos de 2 grados centígrados.
Por ejemplo, puede convertir el dióxido de carbono capturado en productos químicos concretos, o combustibles, reciclando eficazmente las emisiones y creando una economía circular dentro de la industria del cemento y también descarbonizar el sector energético con la calefacción industrial.
«Usted morirá, pero el carbón no; su carrera no termina con usted. Volverá al suelo, y allí una planta podrá retomarlo con el tiempo, enviándolo una vez más a un ciclo de vida vegetal y animal», dijo Jacob Bronowski.
Explica que mientras nuestra vida termina, el carbono continúa su ciclo en la naturaleza. Tras la muerte, el carbono vuelve al suelo, donde las plantas y los animales lo reutilizan, manteniéndolo en el ciclo de la vida.
Principales retos de la descarbonización de la producción de cemento
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Aumento de la demanda energética
Intensidad energética: La producción de cemento es uno de los procesos de fabricación que más energía consume. Para producir una tonelada de cemento se necesitan unos 1,5 GJ de energía, que procede de combustibles fósiles, y se liberan gases de CO2.
Por ejemplo, consideremos que la fábrica de cemento consume unos 600-700 KWH de electricidad y de 4,5 a 5 GJ de energía térmica por tonelada de producción de clínker a partir de carbón o gas natural.
Dependencia de los combustibles fósiles: La dependencia de los combustibles fósiles supone un obstáculo para la descarbonización, ya que la transición a fuentes de energía renovables implica cambios en las infraestructuras e inversiones.
Por ejemplo, algunas centrales han empezado a utilizar combustibles alternativos como la biomasa y los combustibles derivados de residuos, pero muchas dependen de los combustibles fósiles tradicionales debido a su disponibilidad y costes.
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Emisiones de procesos químicos
Calcinación: Cuando se somete al proceso de calcinación, el carbonato cálcico (piedra caliza) se calienta para producir cal liberando dióxido de carbono. Esta reacción genera aproximadamente el 60 % de las emisiones totales de la producción de cemento, independientemente de la fuente de energía utilizada.
Consideremos este ejemplo: por cada tonelada de producción de cemento, el proceso de calcinación libera unas 0,5 toneladas de dióxido de carbono. Esto dificultará el logro de cero emisiones sin cambiar el proceso de producción de cemento.
Emisiones inherentes: En la producción tradicional de cemento no hay posibilidad de liberar las emisiones, se necesitan materiales o métodos alternativos.
Por ejemplo, se están investigando aglutinantes alternativos para sustituir al cemento Portland tradicional, pero no es fácil conseguirlos.
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Limitaciones de las infraestructuras
Instalaciones existentes: Muchas fábricas de cemento se crearon hace décadas y no se han modernizado con nuevas tecnologías para reducir las emisiones. Podríamos decir que la modernización de la infraestructura existente es un proceso complejo y requiere un alto coste.
Por ejemplo, veamos que la planta cementera que se construyó en los años 70 requiere algunos cambios para integrar la captura y almacenamiento de carbono (CAC) lo que aumenta el gasto.
Costes de inversión: Si bien es necesario adoptar tecnologías con bajas emisiones de carbono, es preciso que sean muy asequibles, ya que las pequeñas empresas no pueden comprarlas.
Por ejemplo, la implantación de sistemas avanzados de vigilancia requiere inversiones millonarias, que toda pequeña empresa no puede permitirse.
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Complejidad en la cadena de suministro
Abastecimiento de materiales: El abastecimiento de materiales y combustibles alternativos, como las cenizas volantes y las escorias, es complejo y afecta a la capacidad de producción.
Por ejemplo, en las regiones del medio oeste de EE. UU. donde se están eliminando las centrales eléctricas de carbón, el suministro de cenizas volantes ha disminuido, lo que dificulta a los fabricantes de cemento como Buzzi Unicem USA ahorrar suficiente material para mezclas.
Logística y distribución: La transición a materiales o combustibles alternativos requiere sistemas logísticos y de transporte que complican las operaciones y aumentan los costes.
Por ejemplo, Cementir Holding está buscando combustibles alternativos, como materiales derivados de residuos, necesarios para establecer nuevas cadenas de suministro y colaborar con empresas de gestión de residuos, lo que aumentará la complejidad logística.
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Incertidumbre normativa
Normativa incoherente: La incertidumbre normativa se refiere a la ausencia de normativas coherentes y claras sobre las emisiones, lo que puede plantear retos a las empresas que intentan invertir en la descarbonización.
Por ejemplo, consideremos que CRH plc, que opera tanto en la Unión Europea como en Norteamérica, se encuentra con marcos normativos diferentes, como objetivos de emisiones más estrictos en Europa frente a normativas más suaves en algunos Estados de la Unión, lo que dificulta la planificación estratégica.
Apoyo político: Unos incentivos gubernamentales insuficientes pueden frenar la inversión en tecnologías con bajas emisiones de carbono.
Por ejemplo, en Canadá, Lafarge Canada ha obtenido beneficios de programas gubernamentales como el Programa de Crecimiento Limpio, que financia la innovación en la reducción de emisiones.
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Preparación tecnológica
Fase de desarrollo: Muchas tecnologías valiosas están aún en fase de investigación o en fases piloto para capturar carbono o aglutinantes alternativos, lo que limita su aplicabilidad inmediata.
Puede ver que CEMEX está probando una tecnología de captura de carbono en Monterrey, México. El éxito de sus ensayos los prepara para una adopción más amplia, pero la tecnología requiere más validación para implantarla.
Retos de la integración: En las plantas más antiguas, la implantación de nuevas tecnologías puede resultar difícil y costosa.
Hay que tener en cuenta que la planta de HeidelbergCement en Alemania se construyó en los años setenta y se enfrenta a obstáculos técnicos y costes al intentar encajar los dispositivos adicionales en la infraestructura existente para dar cabida a las tecnologías de captura de carbono.
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Dinámica de la demanda del mercado
Preferencias de los consumidores: Las empresas constructoras prefieren habitualmente los materiales tradicionales por su familiaridad y sus prestaciones.
Veamos un ejemplo: Skanska, una empresa constructora, ha estado explorando el cemento bajo en carbono, pero se enfrenta a la oposición de sus clientes, que no lo prefieren al cemento Portland tradicional.
Competitividad de precios: El mayor coste inicial de las alternativas bajas en carbono es efectivo y todas las empresas pueden permitírselo.
Por ejemplo, Kilsaran, una empresa irlandesa que suministra un cemento ecológico, está luchando por competir con el cemento convencional, que tiene precios más bajos, a pesar de promocionar los beneficios medioambientales a largo plazo de su producto.
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Retos de la evaluación del ciclo de vida
Evaluación global: Es difícil evaluar las emisiones de todo el ciclo de vida de las alternativas al cemento y comparar las emisiones totales y el impacto medioambiental de varios productos de cemento, lo que lleva a conclusiones erróneas.
En este ejemplo, puede ver que la Asociación Mundial del Cemento y el Hormigón está creando un marco de evaluación del ciclo de vida para revisar cómo se calculan y comparan las emisiones, lo que permite mejorar las prácticas de toma de decisiones.
Normalización: La falta de parámetros normalizados para medir la huella de carbono de los distintos productos reduce las posibilidades de comprar opciones bajas en carbono.
Por ejemplo, las distintas empresas pueden utilizar diversas metodologías para notificar las emisiones, lo que da lugar a incoherencias. La Iniciativa para la Sostenibilidad del Cemento pretende crear normas uniformes para comparar mejor los productos.
Perspectivas de futuro para la descarbonización de la producción de cemento
La descarbonización de la producción de cemento es importante para hacer frente al cambio climático mundial.
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Tendencias normativas
Los gobiernos de todo el mundo se centran en adoptar normas estrictas sobre emisiones, lo que lleva a la industria cementera hacia el proceso de limpieza. Por ejemplo, el cemento Green Deal de la Unión Europea trabaja para reducir las emisiones industriales e influir a escala mundial.
La aplicación de sistemas de fijación de precios del carbono, como los impuestos sobre el carbono y los sistemas de límites máximos y comercio de derechos de emisión, ayuda a conseguir tracción. Este proceso animará a las empresas a reducir su huella de carbono asignando el presupuesto a las emisiones, lo que facilita el uso de tecnologías bajas en carbono.
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Innovaciones tecnológicas
Se produce un aumento de la eficiencia y una reducción de costes cuando hay un desarrollo en captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS). Por ejemplo, se puede ver que proyectos piloto como la captura de carbono de CEMEX inician el camino para una adopción más amplia.
Los aglutinantes como el geoploymer y el silicato de calcio están en fase de desarrollo y pueden reducir las emisiones de dióxido de carbono en comparación con el cemento Portland tradicional, lo que demuestra el rendimiento y la viabilidad de los proyectos de carbono en curso.
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Oportunidades de inversión
Cuando la sostenibilidad se convierte en una prioridad, los sectores público y privado están dispuestos a invertir en tecnologías con bajas emisiones de carbono. El creciente interés por la financiación verde y la ESG (Asuntos Ambientales, Sociales y de Control Gubernamental) hará que se financien soluciones innovadoras para el cemento.
La sostenibilidad de los fondos de inversión y la aparición de bonos verdes proporcionan un capital esencial para la industria cementera, que busca financiar sus esfuerzos de descarbonización.
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Esfuerzos de colaboración
La empresa debe colaborar con los fabricantes de cemento, los gobiernos y las ONG. Las asociaciones pueden llevar a compartir recursos y conocimientos, aumentando el desarrollo y el uso de las tecnologías.
Organizaciones como la Asociación Mundial del Cemento y el Hormigón (AMCH) se esfuerzan por fijar objetivos de reducción de emisiones para todo el sector y promover las mejores prácticas.
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Sensibilización de los consumidores
La concienciación de los consumidores y su preferencia por los productos sostenibles crearán demanda de cemento bajo en carbono. Las empresas constructoras dan prioridad a los proveedores de cemento bajo en carbono, lo que indica su ética medioambiental y su seguridad.
Espero que este artículo le haya proporcionado la información adecuada. Podemos concluir que «Descarbonizar la producción de cemento es un reto crucial contra el cambio climático, y ha surgido ahora la influencia para elegirlo.»
Aunque el camino hacia la descarbonización es complejo, las innovaciones tecnológicas, las inversiones estratégicas y los esfuerzos de colaboración en todo el sector permiten a las empresas invertir en tecnologías con bajas emisiones de carbono.