El concreto es el material fabricado por el hombre más utilizado de la historia. Solo el agua lo supera como el recurso más consumido en el planeta.
Pero aunque el cemento -el ingrediente clave en el concreto-, ha dado forma a gran parte de las construcciones que nos rodean, también deja una enorme huella de carbono.
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Es la fuente de aproximadamente el 8% de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) del mundo, según el centro de estudios británico Chatham House.
Si la industria del cemento fuera un país, sería el tercer emisor más grande del mundo, detrás de China y EE.UU. Emite a la atmósfera más CO2 que el combustible de aviación (2,5%) y no está muy lejos del que emite el negocio mundial de la agricultura (12%).
Los líderes de la industria del cemento asistieron estos días a la conferencia de la ONU sobre cambio climático, la COP24, que se celebró en Polonia, para buscar una forma de cumplir con los requisitos que impone el Acuerdo de París.
En virtud del pacto, las emisiones anuales del cemento deberían caer al menos un 16% de aquí a 2030.
Ventajas del hormigón
Para quienes lo odian, el hormigón, como material clave en la mayoría de los edificios, aparcamientos, puentes y presas, ha permitido la construcción de algunos de los peores monstruos arquitectónicos del mundo.
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En Reino Unido, ayudó al enorme desarrollo posterior a la Segunda Guerra Mundial, aunque hoy en día todavía despierta opiniones divididas.
Pero el hormigón es también la razón a la que deben su existencia algunos de los edificios más impresionantes del mundo.
La ópera de Sydney, en Australia, el Templo del Loto en Delhi, India, el Burj Khalifa en Dubai, Emiratos Árabes Unidos, o el magnífico Panteón en Roma, Italia, que cuenta con la cúpula de hormigón sin soporte más grande del mundo. Todos deben su forma a este material.
Formado con una mezcla de arena y grava, un conglomerado de cemento y agua, el concreto es universalmente aceptado por los arquitectos y constructores como uno de los mejores materiales de construcción.
"Es asequible, puede producirse en casi cualquier lugar y tiene todas las cualidades estructurales adecuadas para construir un edificio o una infraestructura duradera", explica Felix Preston, subdirector de investigación del Departamento de Energía, Medio Ambiente y Recursos de Chatham House.
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Y es que a pesar de los problemas conocidos de durabilidad con el uso del refuerzo de acero, que puede agrietar el concreto desde el interior, el hormigón sigue siendo el material más utilizado en todo el mundo.
"Construir sin él, aunque es posible, es un desafío", dice Preston.
Crecimiento de la industria del cemento
Son estos atributos inigualables del concreto los que han ayudado a impulsar la producción mundial de cemento desde la década de 1950. En este aumento imparable, Asia y China representan la mayor parte del crecimiento desde la década de los 90 del siglo pasado en adelante.
La producción ha aumentado en más de treinta veces desde 1950 y casi cuatro veces desde 1990. China usó más cemento entre 2011 y 2013 que Estados Unidos en todo el siglo XX.
Ahora que el consumo chino parece estabilizarse, se espera que la mayor parte del crecimiento futuro de la construcción se produzca en los mercados emergentes del sudeste asiático y el África subsahariana, impulsados por la rápida urbanización y el desarrollo económico.
Las previsiones indican que las áreas edificadas del mundo se duplicarán en los próximos 40 años, lo que requiere que la producción de cemento aumente un 25% de cara al 2030.
Pero, a pesar de su presencia generalizada, las credenciales ambientales del concreto han sido objeto de un mayor análisis en las últimas dos décadas.
La producción de cemento Portland, el tipo más común, no solo implica la extracción de piedra en canteras, lo que contamina el aire por la emisión de polvo, sino que también requiere el uso de enormes hornos, que consumen grandes cantidades de energía.
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El proceso químico de fabricación de cemento también emite niveles asombrosamente altos de CO2.
"Acción necesaria"
El sector ha progresado: las mejoras en la eficiencia energética de las nuevas plantas y la sustitución de los combustibles fósiles por la quema de materiales de desecho ha hecho que las emisiones medias de CO2 por tonelada de producción disminuyan un 18% en las últimas décadas, según Chatham House.
La recientemente establecida Asociación Global de Cemento y Hormigón (GCCA, por sus siglas en inglés), que actualmente representa alrededor del 35% de la capacidad de producción de cemento del mundo y se centra en el desarrollo sostenible, asiste a las reuniones de la COP24.
El CEO de la organización, Benjamin Sporton, dice que el hecho de que la organización exista desde hace poco "es una demostración del compromiso de la industria con la sostenibilidad, incluida la adopción de medidas contra el cambio climático".
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El GCCA debe publicar un conjunto de pautas de sostenibilidad, que sus miembros deben seguir.
"Al reunir a los actores globales para encontrar un enfoque y elaborar un programa de trabajo detallado, podemos ayudar a garantizar un futuro sostenible para el cemento y el concreto, y para las necesidades de las generaciones futuras", dice Sporton.
Pero a pesar de las promesas, Chatham House recuerda que la industria está llegando a sus límites de lo que puede hacer con las actuales medidas.
Si el sector tiene alguna esperanza de cumplir sus compromisos reflejados en el Acuerdo de París de 2015 sobre cambio climático, deberá revisar el proceso de fabricación del cemento, no solo reducir el uso de combustibles fósiles.
Clínker, el mayor contaminante
Es el proceso de producción de clínker, el componente clave del cemento que se forma tras calcinar caliza y arcilla, lo que emite la mayor cantidad de CO2 en la fabricación.
En 2016, la producción mundial de cemento generó alrededor de 2.200 millones de toneladas de CO2, equivalente al 8% del total mundial. Más de la mitad provino del proceso de calcinación.
Junto con la combustión térmica, el 90% de las emisiones del sector podrían atribuirse a la producción de clínker.
Debido a esto, el experto de Chatham House argumenta que el sector necesita con urgencia seguir una serie de estrategias de reducción de CO2.
Los esfuerzos adicionales en materia de eficiencia energética, el menor uso de combustibles fósiles y la búsqueda y el almacenamiento de carbono ayudarán, pero de forma aislada pueden hacer poco.
"Tenemos un largo camino para cerrar la brecha", dice Preston.
Lo que la industria realmente necesita hacer es afianzar los esfuerzos para producir nuevos tipos de cemento, dice.
De hecho, el desarrollo de cementos bajos en carbono y nuevos tipos de cementos podrían eliminar el uso del clínker por completo.
Nuevos cementos
Ginger Krieg Dosier, cofundadora y CEO de BioMason, una empresa que utiliza trillones de bacterias para fabricar ladrillos de bio-hormigón, es una de las compañías que intenta conseguir un mayor respaldo para los cementos alternativos.
La técnica, que consiste en colocar arena en moldes e inyectarla con microorganismos, inicia un proceso similar al que crea el coral.
"Siempre estuve fascinada por los cementos y las estructuras marinas", explica Krieg Dosier, que empezó a investigar la fabricación alternativa de ladrillos respetuosos con la naturaleza hace 10 años.
Sus descubrimientos la llevaron a crear su propio material, que, después de años de desarrollo, solo requiere solo cuatro días para fabricarse.
El proceso tiene lugar al aire libre, sin la necesidad de combustibles fósiles o calcinación, dos de las principales fuentes de emisiones de CO2 de la industria del cemento.
Krieg Dosier cree que los cementos "verdes" y las tecnologías como la que ella ha desarrollado ofrecen una solución al problema de las emisiones del sector.
"La producción tradicional de cemento Portland continuará liberando CO2 debido al proceso químico que hay detrás ", dice, y agrega que en lugar de recurrir a la captura y almacenamiento de carbono, deberíamos invertir más en técnicas que eliminen activamente el carbono de la atmósfera.
"Los cementos alternativos y las tecnologías de conglomerado van más allá de la captura de CO2".
"Fuerzas transformadoras"
Junto a los cementos alternativos, otras fuerzas "transformadoras" también están comenzando a impulsar el cambio. La digitalización, el aprendizaje automático y una mayor conciencia de la sostenibilidad están teniendo un impacto en la cultura de la industria del cemento.
"En parte, está cambiando gracias a la forma en que la gente quiere vivir, pero también a nuestra capacidad para idear estructuras nuevas e innovadoras y probarlas con modelos computacionales", dice Preston. "También existe la capacidad de construir cosas más baratas con robots, usando la automatización".
Pero cambiar los procesos lo suficientemente rápido para cumplir con las obligaciones de la industria del cemento será un desafío.
El sector está dominado por un pequeño número de productores que son reacios a cambiar el modelo de negocio. Arquitectos, ingenieros, contratistas y clientes también se muestran cautelosos sobre el uso de nuevos materiales en los edificios.
"Este sector, difícil de cambiar, está comenzando a chocar contra estas profundas transformaciones que estamos empezando a ver en la construcción", dice Preston.
Pero dado que muy pocos cementos bajos en carbono alcanzan la fase de comercialización, y ninguno se aplica a escala en la industria, parece probable que sea necesario un apoyo gubernamental sostenido en el tiempo.
Si los gobiernos no presionan a la industria ni proporcionan fondos, es posible que no sea posible ver en el mercado la próxima generación de cementos dentro del plazo requerido.
Pero Krieg Dosier piensa que hay razones para el optimismo.
"Creo que la industria de la construcción se está acercando a un punto donde los materiales alternativos generalizarán su adopción", dice.
"Esto se debe en parte a la demanda del mercado, al surgimiento de otras tecnologías innovadoras y a una mayor preocupación por el cambio climático".
Preston dice que es imperativo que los gobiernos y la industria actúen rápidamente en un momento en que se espera que aumente el desarrollo global pero disminuyan las emisiones de CO2.
"Hay una imperiosa necesidad de construir viviendas de calidad y asequibles", dice.
"Hay una necesidad de contar con nuevas infraestructuras. Solo podemos cuadrar este círculo si podemos mejorar exponencialmente la forma en que construimos, de modo que estos edificios se construyan en general, con emisiones netas lo más cerca posible a cero".
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