Mucho de lo que rodea a la industria del cemento es portentoso. Por una parte, se calcula que cada año se produce a nivel mundial alrededor de media tonelada por persona de este material, lo que es suficiente para construir 11 mil edificios similares al Empire State de Estados Unidos.
Por otra, se estima que la elaboración de cemento genera casi cuatro veces más contaminación atmosférica que la industria de la aviación, aportando entre el 7 y 8% de las emisiones planetarias de gases de efecto invernadero (GEI).
Según la Agencia Internacional de Energía, la polución que se emite a nivel global por tonelada de cemento aumentó un 9,3% entre 2015 y 2020. Esto, debido principalmente a la contribución de China, que ha elevado de manera considerable su fabricación, lo cual explica en torno a un 55% del cemento mundial generado a base de carbón.
¿Otra cifra de proporciones? En 2021, las emisiones mundiales de esta industria sumaron unas 2.900 millones de toneladas de CO2, más del doble que las 1.400 millones registradas en 2002.
Hoja de Ruta
En Chile, la industria cementera registra altos niveles de valorización energética de residuos (coprocesamiento) para su empleo como combustibles alternativos en reemplazo de fuentes fósiles, lo que le ha permitido ir disminuyendo su huella de carbono. No obstante, aún tiene un importante margen para seguir reduciéndola.
Con ese objetivo, desde mediados de 2019 el Instituto del Cemento y del Hormigón (ICH) –material que incorpora al cemento como materia prima– lidera el desarrollo e implementación de una hoja de ruta para el sector denominada "Hacia una Economía Baja en Carbono". En la iniciativa han participado también, de manera coordinada, la Federación Interamericana del Cemento y las tres principales empresas de este mercado que operan en Chile: Melón, Cbb y Polpaico BSA.
En el ICH destacan que en estos tres últimos años "se ha desarrollado un trabajo sistemático para alcanzar los resultados y compromisos asumidos, incluyendo la entrega de reportes estandarizados de información relevante y metas cuantitativas asociadas a la reducción efectiva de emisiones y al aumento de la valorización energética de residuos".
A su juicio, "la hoja de ruta es un instrumento dinámico que establece los mecanismos de reporte y verificación de emisiones para la industria".
En lo medular, contiene los compromisos autoimpuestos por las mismas empresas al 2030: reducir las emisiones a menos de 520 kgCO2 por tonelada de cemento y lograr, por lo bajo, un 30% de reemplazo de combustibles fósiles tradicionales por combustibles basados en residuos.
Los neumáticos en desuso sirven como alternativa para reemplazar el uso de combustibles fósiles en los hornos cementeros.
En el ICH aportan más antecedentes: "Estamos en proceso de actualización de la hoja de ruta con nuevos compromisos. Una de las principales estrategias para lograr la reducción de emisiones es el uso de adiciones minerales activas en la fabricación del cemento, como la puzolana, la escoria de alto horno o las cenizas volantes. En este camino, la industria del rubro en Chile es pionera a nivel mundial, fabricándose cementos con adiciones desde hace más de seis décadas, lo que ha permitido que la huella del cemento que se produce en el país sea mucho más baja que la del promedio mundial: las emisiones asociadas al cemento consumido en Chile representan menos del 3% de las emisiones nacionales, muy lejos del 7 a 8% que se toma como referencia a nivel global".
En el Instituto agregan que la industria continúa incorporando nuevas adiciones para mejorar aún más ese desempeño. También ponen de relieve los avances en materia de coprocesamiento: "Hemos progresado significativamente en los últimos años, pero nos queda mucho más por avanzar para lograr los niveles de Europa".
Además, aseguran que la misma industria está dando pasos hacia certificaciones que la ratifiquen como una "industria verde", ya sea a nivel de productos como de procesos.
Grandes Desafíos
En el ICH tienen claro que los desafíos en la materia son grandes y muchas de las tecnologías que permitirán nuevas reducciones de emisiones están en desarrollo, por lo que la investigación y la innovación son temas cruciales para el sector. En esa línea, recientemente, con el apoyo de la industria, "avanzamos en la formación del Centro de Innovación en Hormigón dentro de la Universidad Católica, el cual tiene como uno de sus ejes estratégicos la sostenibilidad y la carbono neutralidad de la construcción con hormigón", aseguran.
Por otro lado, aspiran a aumentar significativamente los niveles de investigación para permitir la incorporación de nuevas tecnologías que permitan, por ejemplo, el empleo de hidrógeno verde en la fabricación de cemento, la captura y uso de CO2, o que se potencie la recarbonatación del hormigón, especialmente en los áridos reciclados.
Asimismo, aprovechando la implementación de la Ley sobre responsabilidad extendida del productor, el ICH y las empresas del sector esperan que la industria del cemento "pueda ser un actor clave valorizando energéticamente la fracción rechazo de los procesos de reciclaje".
En el ámbito normativo, en tanto, hacen notar que la reciente actualización de la norma de cemento, con un claro enfoque en la sostenibilidad, "abre las opciones a nuevos tipos de adiciones y a la combinación de distintas adiciones en un mismo cemento".
Empresas: Avances y Metas
La hoja de ruta para reducir la huella de carbono en la industria cementera plantea algunos ejes como el cambio de la matriz energética a través del aumento del uso de combustibles alternativos, la reducción del factor Clinker, y el incremento de la eficiencia térmica y energética en los diferentes procesos de producción. En Melón, aseguran que estos aspectos se han incorporado en la gestión estratégica de la compañía. Su Reporte Integrado 2021 agrega que hoy el foco está puesto "en impulsar una economía baja en carbono y definir parámetros generales de la gestión energética, en pos de la economía circular y una producción sostenible de nuestros productos y servicios".
La experiencia de Melón en coprocesamiento partió en su planta La Calera en 1998.
La experiencia de la empresa en coprocesamiento (utilizando materias primas alternativas y combustibles derivados de residuos sólidos y líquidos) partió en su planta La Calera en 1998, logrando a una tasa de reemplazo que hoy alcanza un 24% y tiene crecientes proyecciones: este año se espera llegar al 27%; en 2023, al 30%; en 2024, al 37%; y en 2025, al 40%, acercándose a la media europea.
Polpaico BSA, en tanto, se comprometió a reducir sus emisiones de CO2 en un 20% hacia 2025. Para eso, entre otras iniciativas, y gracias a una asociación con la empresa canadiense CarbonCure Technologies, produce desde 2021 hormigón premezclado con huella de carbono reducida. "Se trata de una tecnología que permite inyectar emisiones de CO? residuales en el hormigón durante la mezcla, convirtiéndose químicamente en un mineral que se elimina permanentemente de la atmósfera. El CO2 mineralizado aumenta la resistencia del hormigón y permite la optimización de las formulaciones de hormigón sin sacrificar la resistencia ni otras características del producto", resalta la compañía.
También destaca que fue la primera cementera en Chile en adherir a la campaña global Race To Zero, cuyo foco es impulsar la transformación hacia una economía descarbonizada. "Otros pasos significativos han sido el coprocesamiento como solución para transformar los residuos industriales en combustible alternativo, el abastecimiento eléctrico a través de energías renovables, y la utilización de materias primas alternativas provenientes de residuos de otras industrias", asegura.
A su vez, Cbb se puso dos metas al 2025: reducir en un 5% las emisiones netas de CO2 en el proceso productivo de cemento, en relación a 2018, y alcanzar un coprocesamiento de 25%. Se espera que al año 2030 estos indicadores lleguen al 10% y 30%, respectivamente.
En su reporte 2021, la compañía subraya también que durante ese año sus operaciones de cemento en Antofagasta, Teno y Talcahuano valorizaron unas 78.095 toneladas de cenizas volantes. Y que sus plantas de cemento y cal de Antofagasta y Copiapó aprovecharon los aceites usados, provenientes de la gran minería, como combustible sustituto del diésel.
Cementos Transex
Distinta es la situación de Cementos Transex, que no cuenta con un horno en su proceso productivo, importando el clínker que utiliza. "Así logramos evitar emisiones importantes de CO2. Nuestra planta de cemento es exclusiva de molienda y su equipamiento es abastecido con gas natural, que si bien es un recurso fósil genera en su combustión un 30% menos de emisiones de CO2 que el petróleo y 45% menos que el carbón", subraya Pedro Teani, Gerente Comercial de la compañía, quien también releva que de este proceso resultan emisiones de MP10 que cumplen la normativa.
Pedro Teani resalta las ventajas ambientales de la planta de molienda de Cementos Transex.
Para reducir su huella de carbono y las emisiones en general, la empresa ha optado por luminarias de alta eficiencia en la planta, por tener un contrato de energía eléctrica con aporte de energías renovables (que llegaría al 30% en 2027), por tener programado el apagado y desconexión automática de equipos, así como por incorporar correas y galpones encapsulados que evitan la resuspensión de material particulado y emisiones fugitivas.
En el corto plazo, Cementos Transex aspira a la "certificación como empresa B (2024), poniendo la gestión ambiental en el centro del negocio, y certificación zero waste (2023)", señala, con orgullo, el ejecutivo.
DATOS:
16%
De coprocesamiento con combustibles alternativos alcanzó Cbb en 2021. Solo gracias al empleo de aceites industriales usados ha evitado ocupar unos 29 mil litros de combustibles fósiles en 10 años.
11.000
Toneladas de residuos (provenientes de industrias como la alimentaria, maderera, papelera, textil y farmacéutica), transformados en combustible alternativo, utilizó Polpaico BSA en 2021.
75%
De adiciones tiene el cemento con el que se construye el puente Chacao en la Región de Los Lagos. Incorpora residuos siderúrgicos como la escoria de alto horno, cortes de madera, aserrín y cenizas de procesos de la industria de la celulosa.
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RECUADRO:
Con Energía Solar
"Cemento sustentable: potencial para reducir las emisiones de CO2 con energía solar". Así se titula el documento publicado recientemente por el Centro de Tecnologías para Energía Solar de Fraunhofer Chile, institución que realiza investigación aplicada para resolver las necesidades de la industria y acelerar la implementación de estas soluciones tecnológicas en Chile y América Latina.
Ahí, el ingeniero investigador Alexander Schmitt destaca el aporte ambiental que conlleva la integración de calor solar en este rubro, lo que puede ocurrir a través de varios de los procesos individuales sucesivos de la combustión de clinker (precalentador, precalcinador, horno rotatorio) que requieren calor térmico.
Explica que el mayor impacto en la reducción de los combustibles fósiles se genera con "la sustitución de la energía térmica del horno rotatorio y del precalcinador convencionales, que consumen el 80% del total de energía térmica de la cementera. Eso podría conseguirse con un sistema solar de concentración compuesto por una torre solar, un campo de heliostatos y un almacenamiento termoquímico. Para alcanzar las altas temperaturas (900 a 1.400 °C) se puede utilizar como fluido de transferencia de calor una mezcla de vapor de agua y dióxido de carbono (gases de efecto invernadero)".
Otra opción es realizar una combustión híbrida: solar con combustibles verdes alternativos (gas de síntesis renovable o hidrógeno verde) para sustituir la llama del quemador. Añade: "Los otros subprocesos del sistema de torre de precalentamiento, la preparación y molienda de la materia prima, el enfriamiento del clinker, así como el precalentamiento del combustible y del aire de combustión, ya están optimizados energéticamente mediante sistemas de recuperación de calor de la corriente de gases de escape del horno rotatorio".
Al respecto, señala que "es necesaria una hibridación solar gradual en las plantas de cemento en los próximos años para lograr un aumento a escala industrial y la neutralidad del carbono hacia el 2050".
Artículo publicado en InduAmbiente n° 177 (julio-agosto 2022), páginas 18 a 22.
Cemento Bajo en Carbono
Esa es parte de la apuesta de la industria cementera nacional para avanzar hacia la sustentabilidad.
