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¿Qué es el cemento bajo en carbono y por qué es clave para diseñar ciudades sostenibles?

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La gran mayoría de empresas productoras de cemento vienen trabajando de manera muy fuerte en la reducción de su huella de carbono, especialmente en controlar el consumo energético en el proceso de producción del cemento y en disminuir las emisiones de CO2

Los expertos siguen buscando generar cementos cada vez de mejor desempeño, lo cual permita que para producir un concreto convencional, se usen buenos cementos.

Pocos lo saben, pero el concreto es el bien manufacturado que más consumimos los humanos. Lo único que el hombre consume más que el concreto o el hormigón, es el agua, de resto no hay nada que consumamos en esas cantidades; de allí la importancia de transformar su producción, para ser sostenible y aportar a la resiliencia de las ciudades.

En tal sentido, el libro “Rol del cemento en la construcción de ciudades sostenibles y resilientes”, se convierte en una hoja de ruta compuesta por parámetros explícitos y de base científica, para disminuir el consumo de energía en la producción del cemento, aportar a la reducción de emisiones contaminantes y tener construcciones más eficientes de cara a los embates del cambio climático.

“Cuando la Federación Interamericana del Cemento (FICEM) nos invitó a participar en la escritura de este libro, lo primero que nosotros nos planteamos fue la evaluación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible y nos concentramos, sobre todo, en el número 11, que propone lograr que las ciudades sean más inclusivas, más seguras, más resilientes y sostenibles. Todos los que estamos participando en este libro trabajamos o investigamos en los temas de materiales de construcción y entonces nos preguntamos desde el cemento y el concreto, que son fundamentalmente los materiales que nosotros manejamos, cómo se puede aportar al cumplimiento de este Objetivo de Desarrollo Sostenible”, destaca el profesor Jorge Iván Tobón, Ingeniero Geólogo, Magister en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos y Doctor en Ciencia y Tecnología de Materiales, además de profesor titular del Departamento de Materiales y Minerales de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia en Medellín.

De acuerdo con el académico, la respuesta que pudieron encontrar a estos cuestionamientos, presente en el libro, es “sencilla, es clara y, sobre todo”, aporta elementos muy importantes a los entes que toman decisiones en nuestras ciudades y países.

“Los materiales con base en cemento, entre ellos el concreto o el hormigón como le decimos en español, tienen mucho que ver con la construcción de ciudades sostenibles y resilientes, porque este material está presente en todas las obras de infraestructura que se realizan en nuestras ciudades, por ejemplo: en el transporte y suministro del agua potable, en el saneamiento, en la prevención de inundaciones o para controlar el impacto negativo de ellas; en contención de deslizamientos o de movimientos en masa, en manejo de quebradas, en fin; incluso tiene mucho que ver en el tema del cambio climático, desde la construcción misma de elementos para controlar sus efectos, hasta la mitigación y reducción del efecto del calentamiento global”, agrega el docente investigador.

Y es que, actualmente, la gran mayoría de empresas productoras de cemento viene trabajando de manera fuerte en la reducción de su huella de carbono, especialmente en controlar el consumo energético en el proceso de producción del cemento y en disminuir las emisiones de CO2; esas dos cosas van de la mano, pero en algunas se trabajan de manera independiente.

“Para hacernos una idea: para producir el cemento, las materias primas se llevan a hornos donde se tienen que alcanzar temperaturas de 1.400 a 1500 grados centígrados; una de las cosas que se está trabajando muy fuerte es cómo producir este cemento a menores temperaturas o cómo hacerlo con combustibles alternativos que permitan disminuir esa demanda energética y esa demanda, sobre todo, en combustibles fósiles como el carbón”, afirma Tobón.

Agrega, además, que se está trabajando en sustituir el cemento por materiales cementantes complementarios que tienen menor huella de carbono, o hacer cementos alternativos como los activados alcalinamente y otros tipos de cementos que también se ha evidenciado que tienen menor huella de carbono. Igualmente, los investigadores estudian la incorporación de residuos buscando impactar en la economía circular, disminuyendo así al máximo los residuos y producir lo que algunas plantas cementeras han llamado cementos de baja huella de carbono o cementos verdes.

Jorge Iván Tobón, Ingeniero Geólogo, Magister en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos y Doctor en Ciencia y Tecnología de Materiales,

Nuevos materiales de construcción para combatir el cambio climático

El elemento más importante que le da las propiedades de adhesión, cohesión y resistencia al concreto es el cemento, de ahí la importancia de reducir la cantidad de cemento en los concretos y producir concretos especiales descontaminantes, capaces de absorber grandes cantidades de CO2, concretos que sean mucho más durables.

“Cuando hoy diseñamos una obra, normalmente la diseñamos para 50 años o máximo para 100 años, por qué no pensar en obras mucho más durables en el tiempo, que no tengamos que estar demoliendo porque se enfermaron, porque no resistieron los agentes agresores que están en el entorno y, entonces, nos toca demolerlas para construir unas nuevas. Estamos trabajando en hacer cementos y concretos especiales que sean mucho más sostenibles y amigables con el medio ambiente”, insiste el profesor Tobón.

“En el proceso de producción una de las cosas en las que más se está trabajando, es en disminuir el consumo energético. Una planta de cemento pequeñita puede consumir la misma energía que una ciudad o un pueblo de unos 10 mil habitantes, eso para hacernos a una idea de la magnitud de la energía que se consume. Entonces, se está trabajando en cómo disminuirlo y cómo se ha hecho eso, desde muchos puntos de vista: primero, con unas materias primas que sean más reactivas y no necesiten tanto calor para transformarse en los productos que necesitamos. Segundo, en utilizar combustibles alternativos, todo el tema de coprocesamiento. Tercero, en utilizar otras fuentes energéticas que permitan no depender tanto del carbón, por ejemplo, y utilizar materias primas que nos ayuden a que esas reacciones se den más rápido, a eso lo llamamos fundentes, mineralizadores”, destaca el profesor Tobón.

La gran mayoría de empresas productoras de cemento vienen trabajando de manera muy fuerte en la reducción de su huella de carbono, especialmente en controlar el consumo energético en el proceso de producción del cemento .

De su parte, desde el punto de vista del uso, los expertos siguen buscando generar cementos cada vez de mejor desempeño, lo cual permita que para producir un concreto convencional, se usen buenos cementos.

“Para hacer un concreto de 30 mega pascales, que es un concreto normal en nuestras ciudades, nosotros utilizamos unos 380 kilos de cemento por metro cúbico de concreto. Qué tal si yo produzco un cemento de mucha mejor calidad que me permita que ya no necesite esos 380 kilos, sino que necesite 200, en eso estamos trabajando, en modificaciones desde el punto de vista mineralógico, químico y nanotecnológico para modificar la estructura interna del cemento, de tal manera que, con mucha menos cantidad de cemento, yo pueda hacer los mismos concretos que hago hoy, o concretos mucho más especiales”, reafirma el docente investigador colombiano.

Mejores cementos para la resiliencia de las ciudades

Para la industria del cemento, la resiliencia no es un tema ajeno y sus frentes científicos ya se encargan de avanzar en propuestas de base que permitan generar procesos constructivos en favor de la prevención y la recuperación, al tiempo que se impulsan los desarrollos sostenibles y se le aporta a la lucha climática.

Uno de los cuestionamientos en relación con este tema, es el de los códigos de construcción para que las ciudades puedan tener infraestructura resiliente. De acuerdo con el profesor Tobón, una de las cosas que encontraron durante el estudio para el libro es que los códigos no son iguales de exigentes en todas partes y no están tan desarrollados los códigos de construcción.

“Me llamó mucho la atención el caso chileno, que yo creo que sería un caso para mostrar, un caso de éxito y es cómo allá, gracias a los códigos, en un país donde se generan la cantidad de sismos que se dan en Chile y con la magnitud que se dan, sus construcciones normalmente sobreviven a esos sismos y se tiene menos impacto sobre las comunidades”, afirma.

El investigador, insiste en que “tener códigos claros, bien establecidos, con una definición de materiales y de métodos constructivos adecuados”, permite que la ciudad sea capaz de reponerse mucho más rápido en temas de infraestructura y de construcción, a eventos catastróficos como son los sismos y los terremotos, “gracias a unos buenos códigos”.

Finalmente, este investigador colombiano enfatizó en los temas que aparecen como barreras y oportunidades en la construcción de ciudades sostenibles y resilientes, e insistió en que “para hacer que nuestras ciudades sean más sostenibles y resilientes, debemos tener menores consumos energéticos en la producción del cemento, tener emisiones de CO2 bajas, es decir, tener unas huellas de carbono más bajas en la producción”.

El doctor Tobón se animó incluso a elevar una propuesta, al afirmar que en Latinoamérica y el Caribe se podría aprovechar un tipo de concreto llamado Concreto Permeable, el cual serviría para capturar toda el agua que llega como países tropicales y subtropicales que somos, almacenarla y poderla ir disponiendo de forma regulada o paulatina para diferentes aplicaciones, desde riego hasta cualquier otra cosa que se presente.

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