Crearon una revolucionaria tecnología que produce cemento y reduce las emisiones de CO2

Un grupo de ingenieros de UCLA creó un proceso innovador llamado ZeroCAL, que tiene el potencial de revolucionar la industria del cemento al disminuir las emisiones de dióxido de carbono (CO2).

Este enfoque se plantea como una alternativa económica y escalable para descarbonizar la producción de cemento, aprovechando la infraestructura ya existente.

Cuál es el impacto ambiental del cemento

El cemento Portland, fundamental en la fabricación de hormigón, es el tipo más utilizado a nivel mundial. No obstante, su producción genera un impacto ambiental considerable, ya que por cada kilogramo de cemento fabricado se libera aproximadamente un kilogramo de CO2. Este proceso representa alrededor del 8% de las emisiones globales de CO2, lo que convierte a la producción de cemento en uno de los principales factores detrás de la crisis climática.

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La mayor parte de estas emisiones se origina en la descomposición térmica de la piedra caliza, el principal precursor para la obtención de cal, un componente esencial del cemento. Aproximadamente el 60 % de las emisiones de CO2 derivan de esta reacción química, mientras que el 40 % restante proviene del uso de combustibles fósiles necesarios para calentar los hornos industriales donde se lleva a cabo la producción de cemento.

Además de las emisiones, el proceso también consume grandes cantidades de energía. Para producir una tonelada métrica de cal se necesitan alrededor de 1,4 megavatios-hora de energía, equivalente al consumo energético de un hogar norteamericano durante un mes y medio.

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Qué es la solución innovadora ZeroCAL

El equipo de UCLA, bajo la dirección de Gaurav Sant, director del Instituto de Gestión del Carbono (ICM), desarrolló el proceso ZeroCAL, que significa “cal cero carbono”. Este innovador enfoque tiene como meta eliminar hasta el 98% de las emisiones de CO2 generadas durante la producción de cal y cemento. A diferencia de la piedra caliza tradicional, el nuevo método utiliza hidróxido de calcio como precursor de la cal. Al calentarse, este compuesto solo libera vapor de agua, eliminando así la producción de CO2 en los hornos.

La tecnología ZeroCAL inicia el proceso disolviendo piedra caliza en una solución acuosa que contiene ácido etilendiaminotetraacético, un ácido industrial común. A través de un proceso de nanofiltración por membrana, se separa el calcio de la piedra caliza, que luego se emplea en un proceso electroquímico para producir hidróxido de calcio.

Este proceso no solo elimina las emisiones de CO2, sino que también produce subproductos valiosos, como ácido clorhídrico, bicarbonato de sodio, oxígeno e hidrógeno. Este hidrógeno puede ser utilizado como un combustible limpio para calentar los hornos de cemento, estableciendo así un ciclo cerrado de cero emisiones.

Además, la tecnología se puede implementar en plantas de cemento ya existentes, evitando la necesidad de construir nueva infraestructura para la captura y almacenamiento de carbono.

Este proyecto recibió financiamiento de diversas entidades, entre ellas la Iniciativa Chan-Zuckerberg, la Fundación Grantham para la Protección del Medio Ambiente y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada – Energía del Departamento de Energía de Estados Unidos.

Con esta innovadora tecnología, el equipo de UCLA dio un paso importante hacia un futuro industrial más sostenible, sentando las bases para una producción de cemento sin emisiones y un impacto ambiental notablemente reducido.