Científicos desarrollan un cemento alternativo con baja huella de carbono
Investigadores de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU), en Alemania, y de la Universidad brasileña de Pará han desarrollado una alternativa al cemento convencional respetuosa con el clima. Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) pueden reducirse durante la producción hasta en dos tercios cuando se utiliza como materia prima una sobrecarga de la minería de bauxita no utilizada anteriormente. La alternativa resultó ser tan estable como el cemento Portland tradicional. Los resultados se publicaron en "Sustainable Materials and Technologies".
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Casas, fábricas, escaleras, puentes, presas: ninguna de estas estructuras puede construirse sin cemento. Según las estimaciones, en 2020 se produjeron casi seis mil millones de toneladas de cemento en todo el mundo. El cemento no solo es un importante material de construcción, sino que también es responsable de alrededor del ocho por ciento de las emisiones deCO2 producidas por el hombre. "El cemento Portland se fabrica tradicionalmente con varias materias primas, entre ellas la piedra caliza, que se queman para formar el llamado clinker", explica el profesor Herbert Pöllmann, del Instituto de Geociencias y Geografía de la MLU. "En el proceso, el carbonato de calcio se convierte en óxido de calcio, liberando grandes cantidades de dióxido de carbono". Dado queel CO2 es un gas de efecto invernadero, los investigadores llevan varios años buscando alternativas al cemento Portland.
Una solución prometedora es el cemento de sulfoaluminato de calcio, en el que una gran parte de la piedra caliza se sustituye por bauxita. Sin embargo, la bauxita es una materia prima muy codiciada en la producción de aluminio y no está disponible en cantidades ilimitadas. Junto con mineralogistas brasileños, el equipo de la MLU ha encontrado ahora una alternativa a la alternativa, por así decirlo: No utilizan bauxita pura, sino una sobrecarga: La arcilla de Belterra. "Esta capa de arcilla puede tener hasta 30 metros de grosor 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 contenido de aluminio para garantizar un cemento de buena calidad. Además, está disponible en grandes cantidades y puede procesarse sin tratamiento adicional". Otra ventaja: La arcilla de Belterra tiene que ser retirada de todos modos, por lo que no es necesario extraerla sólo para la producción de cemento.
Aunque el cemento no puede producirse por completo sin carbonato cálcico, al menos entre el 50% y el 60% de la piedra caliza puede sustituirse por arcilla de Belterra. El proceso tiene otra ventaja relevante para el medio ambiente: el proceso de combustión sólo requiere 1.250 grados centígrados (2282° Fahrenheit), 200 grados (392° Fahrenheit) menos que para el cemento Portland. "Nuestro método no sólo libera menosCO2 durante la conversión química, sino también al calentar los hornos rotatorios", afirma Pöllmann. Si se combinan estos efectos, las emisiones deCO2 pueden reducirse hasta en dos tercios durante la producción de cemento.
En extensas pruebas de laboratorio, los mineralogistas pudieron demostrar que su cemento alternativo cumple todos los requisitos de calidad exigidos al cemento Portland tradicional. A partir de ahora, otros proyectos de investigación estudiarán si también hay fuentes de sobrecarga en Alemania adecuadas para la producción de cemento.
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