En la búsqueda de un concreto menos contaminante
Por Adán Salgado Andrade
El concreto es un material muy usado en la actualidad, tanto, que ya supera en volumen a todos los vegetales, incluidos árboles, matorrales y arbustos del mundo. Cada año, alrededor de 30,000 millones de toneladas de nuevo concreto se emplean para todo tipo de construcciones, incluso hasta para barcos con casco de tal material.
Eso está llevando, además, a que, por tanta demanda, escaseen materiales como la arena, que hasta está creando mafias que explotan clandestinamente playas o dragan ríos, con tal de hacerse de aquélla (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2019/06/el-ironicamente-destructivo-concreto.html).
Es un material que comenzó a usarse hace más de dos mil años por los romanos, quienes mezclaban piedra caliza quemada con cenizas volcánicas y agua. El material endurecía como piedra, y muchas de sus construcciones lo usaron y siguen presentes a la fecha, como el Panteón de Agripa, que se encuentra en Roma y que se jacta de tener el domo más grande de concreto no reforzado del mundo (ver: https://en.wikipedia.org/wiki/Pantheon,_Rome).
Pero así como es benéfico para la construcción, la producción de concreto es muy contaminante, responsable de alrededor del ocho por ciento de las emanaciones de CO2, sobre todo porque se requiere de cemento, responsable del citado porcentaje de producción de dicho gas, es decir de unos 3,600 millones de toneladas anuales.
Además, las fábricas de cemento, ocasionan todo tipo de daños ambientales en donde operan, como en Maney, Hidalgo, municipio en que opera una planta de CEMEX, desde 1986, la cual ha ocasionado muchos daños ambientales y a la salud de la población local (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2015/07/sociedad-y-depredacion-ambiental.html).
Como ya se está diciendo – un utópico “buen deseo” –, que debe de reducirse a cero la producción de CO2 para el 2050, los fabricantes de cemento están buscando formas de reducir o eliminar esas emanaciones. Es lo que comenta el artículo del portal ArsTECHNICA, titulado “La ruta para hallar un concreto que emita poco carbón”, firmado por M. Mitchell Waldrop, quien agrega que “el amor de la humanidad por el concreto y el cemento, resultan en masivas emisiones de CO2” (ver: https://arstechnica.com/science/2022/11/the-road-to-low-carbon-concrete/).
Abre el artículo una instalación para fabricar concreto, en la cual, altos silos alimentan a la mezcladora que lo produce con cemento y agregados, y lo envía a camiones revolvedores que así lo llevan al sitio en donde se vaya a requerir.
Waldrop se concentra en las formas de producir el cemento, el material más contaminante de todo el concreto (aunque, como señalé, el uso masivo de grava y arena, también están afectando y depredando al medio ambiente).
Una fase de fabricación es someter en hornos giratorios a una temperatura de 1,450º Celsius, “más caliente que la lava líquida” a piedra caliza y bióxido de carbono, lo que genera el “clinker”, que es el material que se molerá finamente para obtener el cemento. El calor requerido, se genera mediante gas natural o carbón, ambos muy contaminantes, además de que el proceso genera más de una tonelada de CO2 por cada tonelada de cemento. “Se podría comenzar generando calor sin tanta contaminación, usando electricidad. La empresa sueca SaltX Technology demostró que puede obtener el clinker con su calcificador eléctrico, que funciona como los sopletes eléctricos que se usan en las empresas automotrices para cortar metal. El procedimiento, pasa corriente a través de un gas inerte, como argón o nitrógeno, y lo calienta hasta temperaturas de más de 20,000º Celsius”.
En este caso, tendría que hallarse una manera de producir electricidad con energías limpias, lo que, hasta el momento, no es posible, pues todavía dependemos en más del 80 por ciento de las energías fósiles. Las energía fósiles se seguirán usando, como si nada (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2022/08/el-antropoceno-esta-ocasionando-los.html).
Otra empresa, la alemana HeidelbergCement, demostró que puede producir ese calor, calentando hidrógeno a más de 2,000º Celsius. Y aunque todavía en la actualidad se obtiene hidrógeno del gas natural, en un contaminante proceso, se está buscando producirlo mediante electrólisis. Esos adelantos, interesan ya a muchas empresas.
El problema, señala Richard Bohan, citado por Waldrop, que preside la Asociación de Cemento Portland de Estados Unidos, es que se requeriría infraestructura para transportar y manejar el hidrógeno, “que a la fecha, no existe. Pero si se generalizara, habría una baja de 40 por ciento en las emisiones de CO2”.
Otra técnica es agregar caliza molida al producto final, el clinker, con lo cual se puede reducir en un 10 por ciento el CO2 producido.
También, algunos fabricantes están sustituyendo la piedra caliza con cenizas de hornos de fundición o de carbón, “lo que reduciría el calor requerido, así como las emisiones en un 15 a 20 por ciento”.
Sin embargo los métodos anteriores, sólo bajarían en un quinto el 60 por ciento de las emisiones de carbón que se producen durante el cocinado de caliza y bióxido de carbono. “por lo que muchas investigaciones se centran en los geopolímeros, materiales muy duros que se obtienen de mezclar óxidos de silicón o de aluminio, que se empapan en una solución de lejía (hidróxido de sodio). Ya que se requieren soluciones alcalinas para producirlos, son más complicados de manejar, pero ya se han usado con éxito en muchas construcciones desde los 1970’s, para encapsular residuos tóxicos, para sellar concreto ordinario contra los elementos y otras aplicaciones que no requieren cemento. Además, su huella de carbón es 80 por ciento menor a la del cemento Portland. Y como se hallan óxidos de silicón en las cenizas de los hornos de carbón, en arcilla, en vidrio descartado e incluso en productos agrícolas, como la cascarilla de arroz (son tan ricas en silicón, que cuando se queman y la gente los respira, son un gran peligro a la salud) – hay mucho material, incluso, para disponer de desperdicios de pasadas décadas”.
De todos modos, como puede verse, los métodos descritos no eliminan al cien por ciento la contaminación que provoca la fabricación de cemento. Todos los procesos son, finalmente, contaminantes.
Otro método es que se hagan diseños más eficientes, que no empleen tanto concreto. “Pero como la industria de la construcción es muy proclive al riesgo, los constructores piensan que más vale que sobre y no que falte y esperan que sus construcciones duren décadas o hasta siglos”. Menciona Waldrop, como ejemplo, la falla que tuvo un condominio, en el 2021, en Surfside, Florida, que se colapsó y apenas tenía 40 años de antigüedad, lo que ocasionó 98 fallecidos (ver: https://en.wikipedia.org/wiki/Surfside_condominium_collapse).
Debe de buscarse, dice Waldrop, que mezclas resistentes de concreto, se empleen en los elementos estructurales, como columnas o trabes, en tanto que los pasillos o las escaleras, pueden emplear mezclas menos resistentes.
También se usa un método para emplear impresoras 3D de concreto, como la desarrollada por la Universidad de Tecnología de Austria, que halló que se puede “reducir la huella de carbón de un edificio hasta 50 por ciento, empleando tales impresoras, que sólo cubren de concreto las partes necesarias. Incluso, pueden aventar delgados alambres de acero en donde no basta sólo el concreto, sin necesidad de agregar barras de acero o varillas”.
Igualmente, se está experimentando con concreto hecho con agua con partículas suspendidas de grafeno, “una forma muy dura del carbón”. La Universidad de Exeter, está experimentando con ese método “y afirma que el concreto obtenido es 146 por ciento más duro que el convencional. De idearse métodos para hacer comercialmente viable al grafeno, se halló que un edificio construido con ese concreto, sólo emplearía la mitad del cemento utilizado por uno convencional. También tendría un fuerte impacto en la reducción de las emisiones de CO2”.
También se sugiere que se hagan construcciones más duraderas, no que “sólo se busque hacer lo más barato, como se hace en China o India”.
Esto es muy cierto, pues si sólo se busca rapidez y mayores ganancias – como actúan todas las inmobiliarias, que hacen casas que duran menos que el tiempo destinado para pagarlas –, es como lo desechable, casas que duran poco. Y eso, es un gran desperdicio, de todos modos, de recursos, energía y concreto.
Otra manera es buscar un material sustituto. Uno de ellos, es la madera, que se pega con súper adhesivos y que “ya existen algunos edificios hechos con madera, como el edificio de departamentos de Milwaukee, Wisconsin, que tiene 87 pisos”.
Por otro lado, se busca lograr un concreto que absorba CO2, que, de hecho, lo hace. El concreto, no es un material inerte. Comienza a absorber carbono desde el fraguado. Se estima que las viejas construcciones, han absorbido un 10 por ciento del carbono que se produjo al hacerlas, aunque otras fuentes estiman que puede ser hasta del 43 por ciento”.
Algunas empresas buscan que sea mayor la absorción de carbono por el concreto, pero el riesgo es que un concreto así, corroe las varillas y estructuras de acero embebidas en él. Así que están ideando métodos para aumentar tal absorción, sin que se afecten las estructuras de acero internas”.
Una empresa, Blue Planet Systems, busca reemplazar los agregados, como la arena, mediante un sistema que emplea concreto viejo o cenizas. “Esos desperdicios, se sumergen en una solución capturadora, luego, se exponen a las emanaciones de los hornos giratorios en donde se obtiene el clinker, para que absorban el CO2 . El resultado son sólidos nódulos que son 44% carbonato de calcio. Cuando se usen para hacer concreto, éste habrá absorbido igual o mayor cantidad de CO2, que el que se produjo al hacerlo”.
Pero, como dice Waldrop, “falta ver si todos esos métodos se emplean para lograr una reducción a cero del CO2”.
Eso, dentro de este sistema capitalista salvaje, va a depender de que tales métodos les a las empresas iguales o mayores ganancias que los convencionales.
Primero están sus ganancias que la salud ambiental y social.
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