Reciclar el cemento, una revolución verde para la industria de la construcción

El cemento es un material irremplazable. Es práctico, fácil de hacer y barato. Cyrille Dunant, científico de materiales en la Universidad de Cambridge, lo describe como “un puñado de suciedad”. Pero esta “suciedad” es uno de los componentes del hormigón, la base de la gran mayoría de las construcciones. Según el experto, anualmente en el mundo se utilizan unas cuatro mil millones de toneladas de hormigón, lo que lo convierte en la segunda sustancia más usada, después del agua. Este material es, según explica el científico, una mezcla de arena, rocas, agua y, por supuesto, cemento, que funciona como “el vínculo que une a los componentes”. Hasta aquí todo suena idóneo, pero el cemento tiene un problema: es la causa del 90% de las emisiones de carbono derivadas del uso del hormigón.

Por esta razón, el equipo de investigadores de Cambridge del que forma parte Dunant trabaja en un método para reciclar el cemento y reducir el impacto ambiental de la industria de la construcción, responsable de un 7,5% de las emisiones de carbono en el mundo, según recoge The Guardian en un reportaje. Dunant es investigador principal asociado en el prestigioso centro de estudios británico y tiene, además, un doctorado en el estudio del cemento, por lo que entiende como pocos por qué este material contamina tanto.

“La fabricación de cemento emite CO₂ por dos razones. Una de ellas es que para fabricarlo se necesita quemar carbón para producir calor, o quizás gas o algún otro tipo de combustible. Y la otra razón es la piedra caliza que hay que quemar en el proceso. Esta piedra caliza es cal y CO₂ juntos. El calor separa el CO₂, por lo que terminas emitiéndolo″, apunta el científico suizo-británico.

La razón de las elevadas emisiones del cemento no es que, en sí, el material sea particularmente contaminante, sino la enorme cantidad en que se produce en el mundo. “Mucha gente piensa que el cemento emite mucho CO₂, pero no es cierto. Emite poco CO₂ y consume poca energía, pero utilizamos mucho”, aclara el experto.

De acuerdo con la revista científica Nature, la producción de cemento se ha triplicado en los últimos cuarenta años. “El cemento es un material muy bueno y muy eficiente, pero tiene un impacto enorme”, añade Dunant.

La industria de la construcción está lejos de alcanzar los objetivos de recorte de emisiones, según los mismos empresarios. Una encuesta de la red de profesionales den infraestructura RICS de finales de 2023, en la que participaron 4.600 expertos, señala que los edificios siguen siendo los responsables del 40% de las emisiones globales. Como gran parte de esto se debe al cemento, han surgido iniciativas como la de la empresa Sacyr, que desarrolló un hormigón a partir de la revalorización de residuos de vidrio, que permite reemplazar entre un 10% y un 20% el cemento necesario en el hormigón. Sin embargo, el tradicional hormigón Portland se mantiene firme como el estándar de la industria.

La clave está en el acero

El método que está desarrollando el equipo de la Universidad de Cambridge consiste en aprovechar el reciclaje del acero para también reciclar el cemento. No se necesita nueva maquinaria, porque se aprovecha el mismo horno eléctrico que se utiliza para el acero.

La diferencia entre el acero y el cemento es que el primero es conductor de electricidad y el segundo no. Sin embargo, fundir el acero es solo la primera parte del proceso, después hay que “limpiar” los restos, algo que normalmente se hace con cal. “Lo que hace la cal es recoger todas las impurezas. Y la mezcla de cal e impurezas se llama escoria. En lugar de cal, en este caso añadimos cemento, que se compone en gran parte de cal, por lo que resulta realmente bueno para limpiar el acero”, explica Dunant.

Para añadir el cemento, primero hay que separarlo de los demás componentes del hormigón. Este proceso requiere mucha energía y es una de las razones por las que nunca antes se ha intentado reciclar el cemento, de acuerdo con el científico. “Es un proceso en el que te esfuerzas mucho para obtener pocas ganancias, pero aquí tenemos a un investigador llamado Rohit Prajapati que hizo su doctorado en la separación de cemento y otros agregados”. El equipo de Cambridge logró hacer de esta separación un proceso más eficiente y así eliminar una de las grandes barreras para el reciclaje de cemento.

El proceso como tal consiste en cargar el horno eléctrico con el acero, el cemento y un poco de cal adicional, ya que la separación del cemento no siempre es perfecta y puede que se necesite “compensar”. Dunant lo explica didácticamente: “Fundes el acero y, por un lado, tienes el acero nuevo para fabricar lingotes, barras y vigas y, por el otro, tienes la escoria que puedes enfriar rápidamente y después molerla hasta convertirla en polvo. Le agregas un poco de yeso y tienes cemento nuevo. Con eso y el acero nuevo puedes construir un nuevo edificio”.

Una sustancia irremplazable

Desde que en el siglo XIX se inventó en Inglaterra el cemento Portland (desde tiempos de la Antigua Roma existen precursores del cemento moderno), este producto se ha mantenido como un estándar inamovible. “No hay nadie que pueda concebir la realización de determinadas infraestructuras sin el hormigón y el cemento”, apunta Dunant. Todavía hoy no existe ninguna alternativa viable, pero, incluso si la hubiera, el científico de Cambridge señala que, igualmente, se necesitaría el reciclaje para los millones de toneladas que ya existen en el planeta.

En la Unión Europea, la Directiva de vertederos establece penalizaciones para quienes coloquen los residuos de hormigón en vertederos, por lo que los países deben buscar otras alternativas para depositarlos. En Estados Unidos, segundo productor mundial solo por detrás de China, las regulaciones son mucho más laxas y gran parte del hormigón no utilizado termina en los vertederos.

El equipo de investigación de Cambridge está recibiendo financiación de la Unión Europea para colaborar con empresas de toda la cadena de suministro del hormigón. En la parte siderúrgica, el principal socio es la española Celsa, que además de su sede central en Castellbisbal (Barcelona), tiene una filial en la ciudad de Cardiff (Gales), con la que trabajan Dunant y su equipo. Con el horno eléctrico de Celsaestán ponen en práctica el reciclaje de cemento a escala industrial, y los investigadores ya han hecho las pruebas suficientes para considerar que este proceso es una opción real para tratar el cemento.

“También nos hemos acercado a otras empresas porque el objetivo es convencer a los fabricantes de acero de que esta es una buena tecnología”, afirma el científico. Así, la expectativa es que el método de reciclaje se expanda en la industria y demostrar que al cemento, si bien es irremplazable, se le puede dar una nueva vida.

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