El polvo se arremolina en el aire en una fábrica de cemento en las afueras de Redding mientras los neumáticos cubiertos de lodo viajan a lo largo de una ancha cinta transportadora. Los neumáticos se transportan 90 pies hasta un incinerador ardiendo sin llama, donde se usan como combustible para encender un horno.
El enorme horno a 2,700 grados en la planta de Martin Marietta, Inc. bate diariamente más de 2,500 toneladas de piedra caliza pulverizada y otros materiales para producir clinker, los trozos irregulares de roca que se utilizan para fabricar cemento.
La fábrica necesita un suministro constante y estable de combustible para mantener sus operaciones las 24 horas. Aunque las llantas quemadas suministran algo de combustible para encender el horno, alrededor del 80% aún proviene de combustibles fósiles, incluido el carbón altamente contaminante.
Como producto con alto contenido de carbono y gran consumo de energía, la fabricación de cemento, el ingrediente clave del hormigón, tiene un alto costo para el clima. La fábrica de Redding emitió alrededor de 282,000 toneladas de dióxido de carbono en 2020, equivalente a aproximadamente 55,000 coches que usan gasolina.
Bajo la presión de los legisladores estatales, la industria del cemento de California está tomando medidas para reducir el uso de carbono. Pero los expertos dicen que la industria es una de las más difíciles de descarbonizar.
Las ocho plantas de cemento del estado representan cerca de 2% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero de California, 8.2 toneladas de dióxido de carbono, en 2017, según un informe de Global Efficiency Intelligence, una firma de investigación ambiental. Sus emisiones disminuyeron un 20% entre 2000 y 2015 debido a la mejora de la eficiencia energética y al mayor uso de combustibles bajos en carbono.
“Nos comprometemos a llegar a cero para 2045”, dijo Tom Tietz, director ejecutivo de California Nevada Cement Association, un grupo comercial que representa a la industria. “Sabemos lo difícil que es y es por eso que colaboramos con el estado tanto como podamos para lograrlo”.
El cemento es difícil de abordar por dos razones principales: los combustibles fósiles siguen siendo la principal fuente de combustible para los hornos y la cocción de la piedra caliza libera naturalmente dióxido de carbono.
Keith Krugh, director de sustentabilidad y desarrollo de productos de la planta de Redding, explicó que cambiar a fuentes de energía alternativas como llantas, cáscaras de pistacho, astillas de madera y otros productos de desecho es solo una forma en que la industria del cemento está reduciendo las emisiones.
La industria del cemento necesita una variedad de tecnologías para reducir el carbono, agregó, algunas son tan costosas que la industria está buscando financiamiento e incentivos estatales.
“Esto es lo que debemos hacer”, comentó Krugh. “Entonces, ¿cuáles son todos los diferentes tipos de herramientas que tenemos en la caja para atacar este problema? No es una sola cosa. Hay muchas vías diferentes que los productores de cemento pueden usar para llegar a ese cero neto”.
Una huella de carbono descomunal
California es el segundo mayor productor de cemento en los EE. UU. después de Texas, y produce casi 10 millones de toneladas métricas de cemento al año, según la Asociación de Cemento Portland. Los grandes fabricantes de California incluyen Lehigh Southwest y CalPortland.
La enorme huella de carbono del cemento es un problema que los líderes de la industria han estado trabajando para abordar a medida que California se esfuerza por descarbonizar su economía. Los legisladores estatales apuntan cada vez más a la industria del cemento debido a su gran papel en la contribución al cambio climático, proponiendo legislación que podría acelerar el ritmo de eliminación del carbono.
La primera ley aprobada el año pasado es un excelente ejemplo. Escrita por el senador estatal Josh Becker, demócrata de San Mateo, la ley requiere que la industria del cemento compense sus emisiones de gases de efecto invernadero y alcance cero emisiones netas de carbono para 2045. La Junta de Recursos del Aire debe desarrollar una métrica para comparar los efectos ambientales de diferentes tipos de cemento para julio de 2023.
Cumplir con esos objetivos climáticos requerirá grandes inversiones, según Guarav Sant, director del Instituto para la Gestión del Carbono de la UCLA. La industria deberá cambiar a combustibles más ecológicos, aumentar la eficiencia energética, invertir en nuevas tecnologías de captura de carbono y producir mezclas de cemento bajas en carbono, señaló.
“La descarbonización es difícil y también es muy costosa”, dijo. “En resumen, estás hablando de un cambio significativo en la forma en que abordamos estos sectores (industriales) y cómo operan estos sectores. Fundamentalmente, tenemos que pensar en las innovaciones tecnológicas”.
Alrededor del 60% de las emisiones totales de dióxido de carbono de la industria del cemento en California provienen del calentamiento de piedra caliza en el horno; el otro 40% proviene de la quema de combustible y el uso de electricidad, según el informe de Global Efficiency Intelligence.
La mayoría de los combustibles utilizados en el proceso de fabricación del cemento, como el gas natural, el carbón y el coque de petróleo, emiten gases que calientan el planeta. A diferencia de otras industrias, la industria del cemento no puede depender de la mayoría de las fuentes de energía renovable para impulsar sus operaciones debido a las temperaturas extremadamente altas que se necesitan para la producción. Esa es parte de la razón por la cual la industria está cambiando a combustibles alternativos que consisten en productos de desechos reciclados.
La fábrica de Redding, que produce 635,000 toneladas cortas de cemento al año, utiliza una mezcla de carbón, coque de petróleo, neumáticos y gas natural para alimentar sus operaciones. Las fuentes de combustible varían según la disponibilidad y el precio, pero en promedio, aproximadamente la mitad de su combustible proviene del carbón, el 20% proviene del coque de petróleo, otro 20% de los neumáticos de automóviles y camiones y el resto del gas natural.
Sin embargo, los documentos proporcionados por el Distrito de Gestión de la Calidad del Aire del Condado de Shasta muestran que la fábrica, además de emitir gases de efecto invernadero, es una fuente sustancial de partículas de polvo y emisiones que forman humo. Los residentes presentaron cinco quejas de que el polvo de la planta llegó a su propiedad el año pasado, y el distrito emitió un aviso de infracción en diciembre que ha llevado a la empresa a intensificar el control del polvo. La planta también emite 62 contaminantes tóxicos del aire que suman más de dos toneladas al año.
La piedra caliza triturada y calentada es una fuente importante de gases de efecto invernadero en las fábricas de cemento debido a su alta concentración de carbonato de calcio, un compuesto necesario para fabricar cemento. Por cada tonelada de cemento que se produce, se liberan alrededor de 0.8 toneladas de dióxido de carbono a través de este proceso. Estas emisiones son un subproducto inevitable, lo que significa que la industria necesita invertir en tecnologías que capturen el carbono para que no se arroje a la atmósfera.
Algunas de estas tecnologías tienen como objetivo utilizar el dióxido de carbono para la producción de cemento, mientras que otras involucran la captura y el almacenamiento, donde el carbono se inyecta bajo tierra en las formaciones rocosas.
La práctica es controversial debido a su practicidad y costo, pero también porque los ambientalistas dicen que usar la captura y el almacenamiento de carbono para mejorar la recuperación de petróleo sólo prolongará la vida útil de la industria de los combustibles fósiles. Sin embargo, muchos grupos de justicia ambiental no se oponen a que la industria del cemento utilice la captura de carbono debido a lo difícil que es descarbonizar.
“La descarbonización es difícil y también muy costosa. Estás hablando de un cambio significativo en cómo operan estos sectores (industriales)”.
GUARAV SANT, INSTITUTO DE GESTIÓN DEL CARBONO DE LA UCLA
Alex Jackson, abogado principal del Consejo de Defensa de los Recursos Naturales, un grupo de defensa del medio ambiente, explicó que las inversiones públicas en estos proyectos de captura de carbono podrían ayudar al estado a garantizar medidas sólidas de protección de los trabajadores y estándares de salud comunitaria que pueden ser más difíciles de hacer cumplir si las empresas son limitadas por las fuerzas del mercado.
“Hay un buen argumento para dejar abierta la posibilidad de captura de carbono para un sector industrial como el cemento, que tiene estas emisiones que no son de combustión y que serán difíciles de evitar o eliminar por completo”, agregó.
Jackson argumentó que la industria del cemento se ha resistido a adaptarse al cambio climático por varias razones: las fuerzas del mercado global no otorgaron incentivos a las empresas y durante años hubo una falta de interés político y de tecnología disponible.
“Hay mucho impulso y muchas tecnologías prometedoras que están dando sus frutos ahora”, dijo. “Pero históricamente, no hemos visto el mismo grado de progreso”.
Sant, de UCLA, dijo que la captura y el almacenamiento de carbono son necesarios para lograr un futuro de cero emisiones netas para la industria del cemento. Pero las complicaciones incluyen el alto costo y la falta de infraestructura para capturar, transportar y almacenar dióxido de carbono.
“Necesitamos tuberías para poder tomar dióxido de carbono de los sitios de almacenamiento”, comentó. “La mayoría de las plantas de cemento no están asentadas sobre reservorios geológicos. Esta infraestructura no existe, lo que hace que la captura y el almacenamiento geológico sean extremadamente difíciles”.
Vincent Wiraatmadja, un defensor de políticas en The Climate Center, una organización sin fines de lucro de políticas climáticas y energéticas, explicó que, si bien la captura y el almacenamiento de carbono para el cemento suenan prometedores, los proyectos existentes “no cuentan con la tecnología requerida”.
A nivel mundial solo 27 proyectos de captura y almacenamiento de carbono están operando hasta ahora y muchos expertos están en desacuerdo sobre su eficacia.
“Muchos de los proyectos de captura y almacenamiento de carbono que existen en el mundo los caracterizaría como fracasos”, agregó.
Wiraatmadja señaló que la industria del cemento es un sector único en el que la captura y el almacenamiento de carbono podrían tener sentido porque no se utilizará para extraer petróleo del suelo.
Pero agregó: “Debemos ser cautelosos acerca de cómo se implementa esto y no asumir que la captura y el almacenamiento de carbono son una panacea para cada aplicación. Deberíamos mantener el alcance estrecho”.
Las empresas piden financiación estatal
Las empresas cementeras dicen que necesitarán asociaciones público-privadas o fondos estatales y federales para ayudarlas a construir instalaciones de captura y almacenamiento de carbono.
Se espera que capturar y licuar el dióxido de carbono cueste entre $45 y $100 por tonelada métrica de dióxido de carbono, dijo Krugh. Dado que una planta emite cientos de miles de toneladas, ese costo por sí solo alcanzaría los millones. Además, el costo de solo una tubería para entregar dióxido de carbono a un sitio de almacenamiento podría costar entre $70,000 y $200,000 por cada milla de tubería (un cálculo que se usa para considerar el diámetro y la longitud), dependiendo de si pasa a través de un pastizal abierto o un zona densamente poblada.
“Para poner esto en perspectiva, tales gastos operativos incrementales superan el margen que la mayoría de los productores de cemento ganan por tonelada de producto vendido”, explicó Krugh.
Un proyecto de ley presentado en la Legislatura podría ayudar a financiar y brindar la tecnología para las empresas que dudan en invertir. SB 905, en coautoría con la senadora Nancy Skinner, financiaría de uno a cinco proyectos piloto en plantas de cemento para 2026 para capturar dióxido de carbono y almacenarlo geológicamente. Los proyectos tendrían “costos continuos desconocidos, hasta los bajos millones de dólares anuales”, según el análisis del Senado.
Skinner, un demócrata de Oakland, señaló que el cemento es un material de construcción fundamental, por lo que el estado debería invertir dinero público en algunos de estos proyectos para alentar a la industria a seguir operando en California. Se prevé que la industria crezca hasta un 40% para 2040, según el informe de Global Efficiency Intelligence.
“Si no ayudamos a la industria del cemento en California a que sea menos intensiva en carbono o emita menos gases de efecto invernadero, entonces estaremos expulsando a la industria de nuestro estado”, comentó. “Entonces dependeremos del cemento de otros lugares y ese cemento tendrá mucho más contenido de carbono”.
Skinner tiene la esperanza de que el proyecto de ley, que está pendiente en el comité de asignaciones presupuestarias de la Asamblea, obtenga suficiente apoyo para llegar al escritorio del gobernador para que se convierta en ley.
“Si no ayudamos a la industria del cemento en California a que sea menos intensiva en carbono o emita menos gases de efecto invernadero, estaremos expulsando a la industria de nuestro estado”.
SENADOR ESTATAL NANCY DESOLLADOR
Otros proyectos de ley que apuntan a descarbonizar la industria no han tenido éxito.
En una audiencia del comité de la Asamblea la semana pasada, Becker instó a sus miembros a apoyar su proyecto de ley, SB 778, el cual habría agregado concreto a la ley Buy Clean California. La ley requiere que el estado use materiales de construcción bajos en carbono en proyectos de obras públicas.
Si bien el proyecto de ley recibió el apoyo de la industria del cemento y grupos de justicia ambiental, este enfrentó una feroz oposición de la industria de la construcción y no recibió apoyo del comité de siete miembros, con cuatro miembros votando en contra.
Los contratistas y los representantes de la industria de la construcción dijeron que la legislación habría complicado el proceso de obtención de permisos para la construcción, limitando los tipos de cemento que podían usar, aumentado los costos de construcción y retrasando los proyectos.
El senador Tom Lackey, republicano de Palmdale, explicó que no podía apoyar el proyecto de ley debido a las limitaciones que ya enfrenta la industria de la construcción con los problemas de la cadena de suministro y los altos costos. También agregó que los distritos locales de gestión de la calidad del aire y el programa de cap and trade del estado ya regulan las emisiones de los hornos de cemento.
“Si la industria necesita ir a otro estado para comprar el producto, eso es muy problemático”, señaló. “Este proyecto de ley aumentará los costos y retrasará la construcción”.
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El esfuerzo de Becker para incluir el concreto en la Ley Compre Limpio de California lleva cinco años en desarrollo. Dijo que seguirá insistiendo.
“Los contratistas se han opuesto rotundamente”, dijo. “Perdimos en el comité, pero vamos a seguir trabajando en esto. Tenemos que llegar allí. La industria lo sabe y por eso están trabajando con nosotros”.
Mirando hacia el futuro
Algunas empresas están probando nuevas tecnologías para hacer frente a los estragos del cemento en el medio ambiente.
La instalación de Redding es la primera planta de cemento en el estado que se asocia en un proyecto piloto con Fortera , una empresa con sede en Silicon Valley que fabrica cemento con bajo contenido de carbono. El proyecto, que se inició a principios de este mes, implica la construcción de una pequeña planta operativa junto a la instalación existente que usaría dióxido de carbono para fabricar cemento. Este proceso convierte el dióxido de carbono de un gas a un mineral, creando un carbonato sólido que podría mejorar la resistencia y durabilidad del cemento, según Kas Farsad, de Fortera. vicepresidente de desarrollo corporativo.
“Lo emocionante de nosotros es que estamos tomando las emisiones que habría emitido el horno y remineralizándolas”, dijo Farsad. “Tratar de adelantarse a la curva mediante la reducción de emisiones y la fabricación de un nuevo material (de cemento) que sea más bajo en carbono tiene una perspectiva más progresista. Y eso es exactamente lo que estamos
“Lo emocionante de nosotros es que estamos tomando las emisiones que habría emitido el horno y remineralizándolas”, agregó Farsad. “Tratar de adelantarse a la curva mediante la reducción de emisiones y la fabricación de un nuevo material (de cemento) que sea más bajo en carbono tiene una perspectiva más progresista. Y eso es exactamente lo que estamos haciendo”.
Farsad explicó que el proyecto, que se espera que esté operando completamente en enero, podría transformar la industria.
La planta también ha estado trabajando para reducir la intensidad de carbono del cemento mediante la incorporación de otras sustancias a la mezcla, como cenizas volantes, que son un subproducto de la quema de carbón, escoria, que proviene de la producción de hierro, o piedra pómez, un tipo de ceniza volcánica. Agregar estos ingredientes puede reemplazar entre 15% a 30% del clinker necesario para hacer cemento.
Tietz, de California Nevada Cement Association, dijo que la industria enfrentará grandes obstáculos en los próximos años en su intento de descarbonizarse.
“Lo que realmente nos impacta es que existen barreras financieras y reglamentarias que hemos identificado y que serán un desafío para que alcancemos las metas del estado”, concluyó. “Y eso es lo que buscamos activamente: eliminar esas barreras”.
Este artículo fue publicado originalmente por CalMatters.
