"Estamos sacando CO2 del sistema", dice Carbicrete, fabricante de concreto que captura carbono
La empresa de Montreal Carbicrete ha desarrollado un método para secuestrar carbono en el hormigón, alegando que su producto captura más carbono del que emite.
La tecnología elimina la necesidad de cemento a base de calcio, un ingrediente clave en el concreto tradicional que es responsable de alrededor del ocho por ciento de todas las emisiones globales de CO2 .
"Son emisiones negativas", dijo a Dezeen el director ejecutivo de Carbicrete, Chris Stern. "Estamos sacando CO2 del sistema cada vez que hacemos un bloque".
El hormigón bloquea el carbono "para siempre"
La compañía es una de las muchas que están compitiendo para encontrar alternativas bajas en carbono o libres de carbono al concreto tradicional, pero es una de las únicas que afirman haber logrado un carbono negativo.
En lugar de cemento, el sistema de Carbicrete combina escoria de desecho de la industria siderúrgica más carbono capturado de plantas industriales que, de otro modo, habrían ido a la atmósfera en un proceso conocido como carbonatación mineral .
"Lo tomaremos desde allí y luego lo inyectaremos en concreto y nos desharemos de él para siempre", dijo Stern.
Se captura más carbono durante el proceso de producción que el que se emite durante la fabricación del hormigón, lo que hace que el hormigón resultante sea negativo en carbono según Stern.
Sin embargo, el proceso depende de las emisiones producidas por otras industrias, por lo que ayuda a reducir la cantidad de CO2 adicional que ingresa a la atmósfera en lugar de eliminarlo activamente de la atmósfera.
Pero a medida que el CO2 capturado del cielo a través de compañías de captura directa de aire (DAC) como Climeworks se vuelve más asequible, el concreto podría comenzar a desempeñar un papel en la reducción de las concentraciones de carbono atmosférico.
"Nos encantaría obtenerlo de una unidad de captura de aire directa", dijo Stern. "Todavía no hemos llegado solo porque la industria aún no lo ha hecho, pero ciertamente está bien posicionada para nosotros".
La tecnología podría eliminar cientos de megatones de emisiones
Carbicrete, que se fundó en 2016, otorga licencias de su tecnología a fabricantes de hormigón que pueden integrarla en sus procesos de producción existentes para unidades de mampostería de hormigón (CMU) y paneles prefabricados.
En colaboración con el fabricante de Quebec Patio Drummond , la empresa está aumentando su capacidad de producción a 25.000 CMU por día, mientras que el primer edificio que utiliza material se construirá en Canadá a principios del próximo año.
Una vez ampliada, Stern cree que la tecnología puede ayudar a reducir las 2200 millones de toneladas de emisiones de carbono que genera la industria del cemento cada año.
"Podemos ocuparnos de megatoneladas anualmente, [capturando] entre 100 y 300 [millones de toneladas de CO2]", explicó Stern. "Así que definitivamente va a hacer mella".
El proceso funciona sin cemento
La tecnología de Carbicrete elimina la necesidad de cemento, el agente aglutinante que constituye alrededor del 12 por ciento del hormigón tradicional pero es responsable de la mitad de la huella de carbono del material.
Para hacer cemento, el carbonato de calcio (generalmente en forma de piedra caliza) se calienta a alrededor de 1480 grados centígrados para extraer el óxido de calcio.
Este proceso libera dióxido de carbono, que representa el 40 por ciento de la masa de piedra caliza, a la atmósfera. El proceso de uso intensivo de energía generalmente funciona con combustibles fósiles, lo que genera emisiones adicionales.
El método de Carbicrete evita estas emisiones, eliminando aproximadamente dos kilogramos de CO2 por cada unidad de mampostería de hormigón.
Como sustituto, la empresa utiliza un subproducto de desecho del proceso de fabricación de acero llamado escoria, que contiene óxido de calcio.
En la producción de hormigón tradicional, el cemento se cura con agua, lo que hace que el calcio reaccione con el CO2 del aire circundante y lo convierta de nuevo en carbonato de calcio reforzado.
Pero en el sistema de Carbicrete, el óxido de calcio se inyecta con CO2 capturado de sitios industriales. Este proceso de curado crea carbonato de calcio, que ayuda a fortalecer el concreto.
"Está haciendo efectivamente el mismo trabajo que la hidratación en un producto de concreto normal", explicó Stern. "La composición química de un bloque de hormigón que fabricamos es exactamente la misma que la de un bloque de hormigón normal, pero tomamos un camino diferente para llegar allí".
Este proceso de curado dura 24 horas y almacena tres kilogramos de CO2 por CMU al convertirlos en un mineral estable, junto con un kilogramo adicional de CO2 que se extrae del aire circundante durante el proceso de curado.
"La única forma en que el CO2 escapará de uno de nuestros bloques de concreto es si alguien quema el bloque", dijo Sten. "Y nadie hace eso a propósito".
El hormigón carbonatado resultante puede tener hasta un 30 por ciento más de resistencia a la compresión que el hormigón convencional, afirma la empresa. Y dado que su proceso de producción no requiere calor, Stern dice que su consumo de energía "literalmente no es comparable" al del cemento tradicional.
El sistema depende del suministro de escoria de acero
Sin embargo, el alcance del potencial de Carbicrete es limitado. Actualmente, su proceso de curado con carbono solo puede tener lugar en el entorno controlado de una fábrica, restringiendo su uso a productos como CMU y paneles de hormigón que se moldean antes de ser entregados en un sitio de construcción.
Esto impide su uso en concreto premezclado líquido, que se moldea y cura en el sitio para crear los cimientos y los pisos de un edificio. Para servir a este mercado, Carbicrete está desarrollando una nueva tecnología que no estará lista hasta dentro de cinco a diez años.
"Todo se reduce a cómo podemos hacer un sistema de curado móvil y flexible y tenerlo en el sitio", explicó Stern.
Otro problema es el suministro de escoria de acero. Sólo alrededor de 250 millones de toneladas del subproducto industrial se producen cada año en comparación con los cuatro mil millones de toneladas de cemento .
"No hay suficiente escoria de acero para hacer suficiente concreto para satisfacer las necesidades del mundo anualmente", dijo Stern.
"Es posible reemplazar del 10 al 20 por ciento de la producción actual de concreto", agregó. "Pero el concreto es el segundo recurso más consumido en el planeta fuera del agua. Entonces, si hacemos mil millones de toneladas de concreto, es una cantidad enorme".
Potencial de los materiales de construcción curados con carbono
Varias otras empresas están explorando métodos alternativos para reducir la huella de carbono del hormigón. Aunque estas soluciones no son neutras en carbono, actualmente están disponibles a una escala mucho mayor.
Solidia , con sede en Nueva Jersey, utiliza carbón en lugar de agua para curar un cemento especial bajo en cal, lo que reduce las emisiones de CO2 hasta en un 70 por ciento.
Mientras tanto, la empresa emergente canadiense CarbonCure utiliza las emisiones de CO2 capturadas para curar el cemento común, lo que reduce la cantidad de cemento necesaria para crear un lote de concreto premezclado y reduce las emisiones en un cinco por ciento.
Ya se han fabricado más de ocho millones de metros cúbicos de hormigón con la tecnología de la empresa.
Esto equivale a miles de edificios, según Christie Gamble, directora sénior de sostenibilidad de CarbonCure, y también incluirá "cada metro cúbico de hormigón" en la nueva sede de Amazon diseñada por NBBJ en Arlington, Virginia.
"Carboncure tiene la misión de reducir 500 megatoneladas de emisiones de carbono anualmente para el año 2030", dijo Gamble a Dezeen. "Hasta la fecha, hemos podido reducir más de 100.000 toneladas de CO2. Estamos orgullosos de esa reducción hasta ahora [pero] todavía tenemos un largo camino por recorrer".
Por otra parte, la empresa británica Carbon8 Systems ha desarrollado una tecnología modular que cabe en un contenedor de transporte y puede instalarse en las plantas de cemento para capturar sus emisiones de CO2.
Luego, estos se utilizan para curar el polvo de derivación, un subproducto en polvo de la producción de cemento, creando un "agregado de carbono negativo" que secuestra las emisiones de la industria del cemento y al mismo tiempo reduce las emisiones asociadas con la extracción y el transporte de agregados tradicionales.
Cuando se toman en conjunto, UK Concrete estima que este tipo de tecnologías de captura y utilización de carbono (CCU) podrían generar el 61 por ciento de los ahorros de carbono que la industria del hormigón y el cemento afirma que necesita hacer para convertirse en carbono negativo neto para 2050.
"La respuesta no es que use CarbonCure o esta otra solución de sostenibilidad", dijo Gamble. "La respuesta es: use ambos e incorpore todas estas estrategias".
Revolución del carbono
Este artículo es parte de la serie Carbon Revolution de Dezeen , que explora cómo este material milagroso podría eliminarse de la atmósfera y utilizarse en la Tierra. Lea todo el contenido en: www.dezeen.com/carbon .
La fotografía del cielo utilizada en el gráfico de la revolución del carbono es de Taylor van Riper a través de Unsplash .