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¿Qué es el cemento con bajas emisiones de carbono y qué lo distingue del cemento convencional?
En el cemento lo que genera más CO2 es el clínker. El clínker se fabrica en enormes hornos de alta temperatura, que son básicamente tubos grandes y largos. Por lo general el clínker se muele hasta que se transforma en polvo, del que se obtiene el cemento. Una parte del clínker –el componente que emite mayores cantidades de CO2 – puede reemplazarse con otros materiales. Los sustitutos más comunes son la escoria de altos hornos, un subproducto de la producción del hierro, y las cenizas volantes procedentes de las centrales eléctricas de carbón. El problema es que hay una cantidad relativamente pequeña de materiales disponibles para sustituir el clínker, y se requiere un volumen muy importante, ya que la producción mundial actual de cemento es de unos 4 mil millones de toneladas.
En el marco del proyecto hemos elaborado un tipo de cemento que utiliza arcilla calcinada para reemplazar el clínker. La arcilla se calienta a una temperatura de entre 700 y 800 °C, muy por debajo de la temperatura necesaria para hacer clínker. Esta reducción de las temperaturas y la composición química del nuevo cemento permiten reducir las emisiones de CO2.
La arcilla es un material abundantemente disponible. El tipo de arcilla que se necesita contiene caolín mineral, que es fácilmente accesible, especialmente en los países en desarrollo de las regiones ecuatoriales y subtropicales, como por ejemplo en el sudeste asiático y en grandes extensiones de África y América Latina. En los yacimientos mineros se suele desechar la arcilla porque no es lo suficientemente buena para su uso en cerámica ni como aditivo para blanquear el papel. Pero esta arcilla residual puede reutilizarse y mezclarse con clínker para hacer cemento.
¿Por qué es tan innovador el LC3?
La arcilla calcinada se ha venido utilizando ya desde hace tiempo. La innovación de este cemento reside en la doble sustitución: aproximadamente la mitad del clínker se sustituye con arcilla calcinada, y la otra mitad con caliza. La piedra caliza implica aun más beneficios porque es barata y abundante. Con esta sustitución podemos obtener un cemento con muy bajo contenido en clínker. La combinación de estos materiales dio lugar al nombre de cemento de arcilla calcinada y caliza LC3. Para dar con esta doble sustitución fueron necesarios entre cinco y seis años de trabajo.
Ahora queremos animar a la industria del cemento a adoptarla, pues, si lo hiciera, se reducirían de forma significativa las emisiones de CO2. Si los productores de cemento y hormigón de todo el mundo utilizaran esta tecnología, sería posible reducir las emisiones anuales de CO2 en más de 400 millones de toneladas. Eso representa aproximadamente el 1% de todas las emisiones mundiales de CO2; o dicho de otra manera, aproximadamente el equivalente de emisiones de CO2 de un gran país europeo, como Francia o Alemania.
¿Por qué está liderando la EPFL el proyecto del LC3 y qué forma ha adoptado la relación de colaboración con la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación?
Este trabajo fue el resultado de unos proyectos de investigación que llevamos a cabo con Cuba. Teníamos dos proyectos financiados por la Fundación Federal Suiza para la Ciencia y por la COSUDE. Como ya colaborábamos con la COSUDE en el marco de esta investigación, fuimos a hablar con ellos y les presentamos nuestro nuevo producto. Nos animaron a solicitar financiación al Programa Mundial sobre el Cambio Climático.
¿Puede explicar por qué se centraron en la India y en Cuba?
Trabajamos con Cuba porque fue allí donde surgió la idea inicial. Cuando quisimos ampliar el proyecto fue evidente que la India era el lugar ideal para hacerlo, pues es el segundo mayor productor mundial de cemento, después de China. Y lo que es aun más importante, su industria está en las etapas más tempranas del ciclo de crecimiento. La cantidad de cemento utilizada en China ha crecido de forma espectacular en los últimos 10 a 20 años, y ahora el gigante asiático produce alrededor del 60% de todo el cemento del mundo. La India, que es aproximadamente del mismo tamaño que China, produce solo una sexta parte del cemento que produce ese país. En los próximos 20 años es probable que la producción cementera de la India crezca tanto como creció la de China. Los indios van a necesitar mucho más cemento. Ahí es donde esta nueva tecnología puede tener su mayor repercusión.
¿En qué fase está trabajando el equipo ahora mismo?
Estamos terminando la primera fase de tres años de nuestro programa con la COSUDE. Actualmente nos estamos preparando para la segunda fase de tres años.
En la primera fase hemos trabajado mucho en la viabilidad y hemos intentado averiguar cómo se comportaba el material y si era o no duradero. También hemos dado a conocer la tecnología en la industria cementera.
Llevamos a cabo varios ensayos. Por ejemplo, en la costa noroeste de Cuba expusimos bloques de cemento a condiciones meteorológicas difíciles. También produjimos 150 toneladas de LC3 en la India, donde tenemos varios proyectos de demostración, como una casa construida íntegramente con LC3. El nuevo cemento se utilizó para fabricar los bloques para el nuevo anexo construido en la embajada suiza en la India.
Esperamos obtener fondos para la segunda fase, durante la cual nos centraremos en dar a conocer nuestros productos en el mundo académico, en la industria y entre las instancias normativas de otros países.