Cemento y crísis climática: cómo el material supremo calienta el planeta

De entre todos los materiales que usa el ser humano para llevar a cabo su 'mundo artificial', dos destacan sobre el resto: el acero y el cemento. Como la inmensa mayor parte de los estudiantes de primero y segundo de todas las ingenierías aprenden en 'tecnología de los materiales', las características físicas de estos materiales destacan por encima del resto. No son los mejores en nada, pero en todo son más que buenos. Existen cinco tipos de esfuerzos a los que los materiales pueden estar sometidos: compresión, tracción, flexión, torsión y cizalladura. El cristal, por ejemplo, es extraordinariamente resistente a la compresión, pero muy frágil en el resto de esfuerzos. El acero es brillante en todos y el cemento (sobre todo el armado) es excelente también, con la única excepción de la tracción.

La unión de cemento y acero es lo que construye nuestros puentes y ciudades, nuestros puertos y presas. Pero todos esos millones de toneladas de extraordinario material también tienen un lado oscuro: la generación de CO₂. Esto se debe a que el cemento no es simplemente un puré que, cuando se seca, se endurece. El añadido de agua al óxido de calcio -cal- y la arcilla (los principales ingredientes de este material) endurece este material sin que el todo el agua llegue a desaparecer, sino que se seca 'uniéndose' al resto de componentes. Pero es el proceso de generar el óxido de calcio el que supone un problema medioambiental.

"Este proceso genera un 97% menos de dióxido de carbono que el cemento Portland"

La cal (CaO) no se suele encontrar en la naturaleza en estado puro, sino que está unida a otros materiales, normalmente a carbono formando el famoso carbonato cálcico. Para poder formar el material, la industria cementera se ve obligada a utilizar el método de calcinación (básicamente, calentar en ausencia de oxígeno) para separar el carbonato cálcico en dos otros compuestos: cal (CaO) y dióxido de carbono (CO₂).

El CO₂, por su parte, es el más famoso de los gases de efecto invernadero, capaces de absorber la radiación reflejada por la tierra que debería acabar en el espacio, pero que se queda atrapada en nuestro planeta, calentando el gas y, por tanto, la Tierra.

Los niveles de la emisión

Según datos de la Agencia Internacional de Energía (IEA por sus siglas en inglés) y del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) cada año se producen en el mundo 4.100 millones de toneladas de cemento. Para que nos hagamos una idea, cada hora se vierten sobre la superficie del planeta 49,5 piscinas olímpicas de este material, una auténtica barbaridad.

Todo ese material libera CO₂, ya sea en la división del carbonato cálcico, en el proceso de calcinación, o en el propio transporte y manufactura del resto de componentes. Tal es el impacto del mundo del cemento sobre el medio ambiente que se calcula que el 8% del total de emisiones de gases de efecto invernadero a nuestra atmósfera se debe a esta industria (en concreto, un 4% a causa de la generación de la cal y un 4% a causa de la logística).

De hecho, como se explica en un informe conjunto de la Agencia Medioambiental de los Países Bajos y de la Comisión Europea, cada año el cemento genera 2.800 millones de toneladas de dióxido de carbono. Esto supone que, si esta industria fuera un país, sería el tercer emisor mundial por detrás de China y EEUU.

Dependencia inevitable

Pero no nos engañemos: a día de hoy no podemos prescindir del cemento. Al menos no podemos hacerlo sin renunciar a las altas prestaciones que nos brinda como material de construcción en puentes, edificios, carreteras, puertos, presas... Es un material omnipresente, resistente, duradero y barato y nuestro desarrollo como sociedad depende en buena medida de él, tal y como demuestra el hecho de que en la última década su producción mundial, según datos del IEA, haya aumentado un 25%.

Es por esto, necesario, que tanto investigadores, como industria, así como países y otras organizaciones, empiecen a financiar y realizar, de verdad, investigaciones en materiales de construcción más respetuosos con el medio ambiente que tengan características físicas similares al cemento. De esto ya hay algunos ejemplos, como el cemento 'Drexel' (debido a que ha sido creado por investigadores de la Drexel University en Estados Unidos), que a diferencia del más famoso (el 'Portland' o OPC) no necesita calentar nada ni llevar a cabo un proceso de calcinación debido a que sustituye la cal por un material llamado escoria, subproducto de la fundición de las menas metálicas por parte de la industria metalúrgica.

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En efecto esto confirma que sí se produce CO₂ en el proceso de manufacturación de este tipo de cemento (teniendo en cuenta el que se genera en las fundiciones que acaban generando la escoria), pero se trata de un CO₂ que se produciría igualmente, sí o sí. Por eso resulta tan importante la reutilización de 'desechos' como vía para reducir el impacto medioambiental de este material. Según explica uno de sus creadores el Dr. Muchel W. Barsoum, "el proceso genera un 97% menos de dióxido de carbono que el cemento 'Portland'". No solo eso, sino que explica también que "nuestros resultados confirman que su funcionalidad es tan buena como la del OPC".

Es necesario un cambio que, en este momento, no podemos permitirnos llevar a cabo. Pero por eso mismo es igualmente necesario seguir investigando y desarrollando nuevas fórmulas que permitan mejorar el perfil medioambiental y la huella de carbono del cemento sin tener que renunciar a todas las prestaciones que nos brinda este versátil material de construcción.