Cementos alternativos, una propuesta de valor para proteger el medio ambiente

En el marco de las Agendas Regionales de la Rectoría Antioquia – Chocó de UNIMINUTO, se trabaja en el desarrollo de cementos que contribuyan a la disminución del impacto ambiental que genera esta industria.

El desarrollo creciente de las ciudades ha impulsado que el concreto se convierta en el material fabricado por el hombre más utilizado en el planeta. Este elemento, que se compone principalmente de cemento, solo es superado en uso por el agua, que es un recurso natural indispensable para la vida humana.

La producción en masa convirtió al cemento en uno de los materiales más contaminantes del mundo, según un estudio del Centro Británico Chatlam House, entre el 8% y 12% de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) provienen de este material.

En este sentido, Natalia Betancur, quien trabaja el proceso de investigación de cementos en la Rectoría Antioquia – Chocó de UNIMINUTO resaltó que: “Para hacer el cemento portland, que es el tradicional, tengo que llegar a 1.450 grados centígrados. Para llegar a temperaturas tan altas se requiere de una demanda energética muy importante. Cuando yo descompongo la caliza, que es el carbonato de calcio, se rompen principalmente el calcio y el dióxido de carbono que es un gas de efecto invernadero y uno de los principales contaminantes ambientales en la actualidad” resaltó.

De ahí surge el interés en la industria cementera, pero principalmente de investigadores alrededor del mundo para encontrar fórmulas que disminuyan la huella de CO2 en la producción de cementos y lograr así una contribución significativa a la sostenibilidad del medio ambiente.

Parte de ese proceso se adelanta en UNIMINUTO con la profesora Natalia Betancur, quien desde 2009 trabaja junto al Grupo de Investigación de Cementos y Materiales de Construcción de la Universidad Nacional, en la creación de cementos activados alcalinamente.

“El cemento activado alcalinamente parte de la ceniza, reconociéndola como un subproducto de otro proceso, entonces para activarla yo necesito un activador alcalino que puede ser hidróxido de sodio o hidróxido de calcio. Este proceso no necesita una fuente extra de temperatura, entonces puedo requerir hasta 120 grados centígrados, que en comparación con esos 1450 grados del cemento portland marca una diferencia muy importante”, destacó Natalia.

Para la creación de los cementos activados alcalinamente, se trabaja en la investigación e identificación de residuos agroindustriales como la cascarilla de arroz, el pergamino del café o la caña de azúcar, los cuales son ricos en calcio y silicio, elementos clave para la elaboración de cementos.

“Colombia es un país agroindustrial y tenemos una cantidad de residuos importantes de diferentes tipos de cultivos. Así como la cascarilla de arroz es una materia prima rica en esos compuestos que necesitamos, entonces debemos pensar en otros residuos aprovechables con potencial para ser transformados en cementos. ¿Qué características tiene normalmente un residuo?, son residuos con características de dureza, como la cascarilla de arroz, el bambú, la cascarilla del café o lo que llaman el pergamino. Esos residuos que son como conchitas duras también son ricas en silicio y en calcio. ¿Qué hacemos?, analizar químicamente esos residuos para saber si tienen la composición adecuada o si tienen los componentes adecuados para ser transformados en cemento”, resaltó Natalia.

Este tipo de cementos ya se ha utilizado con éxito en otros países, la gran diferencia con lo que se hace en Colombia, es el tipo de residuos que se utilizan, ya que depende propiamente de los procesos agroindustriales de cada país. Sin embargo, el principal enemigo que tiene la implementación de estos cementos es la misma industria, debido a la confianza que genera en la construcción el uso del cemento tradicional frente la implementación de materiales con desarrollo sostenible.

A pesar de esto, desde la academia se adelantan procesos con cementaras en Colombia para el desarrollo de este material, tomando como base, que existen procesos de éxito en otros países donde se han realizado construcciones de gran escala con cementos activados alcalinamente.

“Los chinos y los australianos son los más fuertes en el desarrollo de cementos activados alcalinamente. Ellos han hecho puentes, edificios y funcionan muy bien, pero cambiar una industria tan tradicional es difícil. Además, con las cenizas que hay, no tenemos suficientes residuos para reemplazar en un 100% la demanda de cemento, entonces se apunta a hacer cementos híbridos y generar el cambio paulatinamente”.

Implementación en Colombia

Para la implementación de esta innovación en territorio, desde el equipo de investigación se pensó en el beneficio de poblaciones con menor contribución estatal, por lo que se ve a los cementos activados alcalinamente como una oportunidad para mejorar las realidades de poblaciones a las que se llega a través de vías terciarias.

Inicialmente este desarrollo se realizará en el departamento de Arauca, el cual fue elegido, en parte, gracias al tamaño de su industria arrocera, con la que ya se llegó a acuerdos para obtener la cascarilla de arroz con la que se procederá a activar los cementos para la construcción de las vías terciarias de esa misma zona.

“En ese proyecto buscamos activar la semilla de cascarilla de arroz porque en Arauca hay una producción de arroz importante, allá se generan unos residuos que son quemados y generan unas cenizas que son un problema medioambiental. A esas cenizas se les debe dar una disposición final y simplemente se hacen pilas de ceniza, entonces se buscó dos empresas de Arauca que nos pudieran proveer esas cenizas de cascarilla de arroz”, añadió Natalia.

Con esta clase de intervenciones en territorio, que se realizan gracias al trabajo conjunto de instituciones de educación superior como la Universidad Nacional, El Pascual Bravo y UNIMINUTO se contribuye a mejorar el medio ambiente y se apunta a cambiar la realidad de los habitantes de distintas poblaciones del país con el desarrollo de cementos que se puedan producir en esas mismas zonas.

“La idea es tener un barrido de los residuos, porque idealmente, lo que pensamos es que, si las poblaciones tienen el residuo, tienen la materia prima para hacer el cemento en la región y con eso tal vez puedan mejorar las vías terciarias que son muy malas en Colombia, entonces que ellos tengan el potencial para el desarrollo del cemento es algo muy valioso”, destacó Natalia.

Gracias a estos residuos agroindustriales se puede efectuar una triple contribución al medio ambiente. La primera debido a la reducción del uso de material extraído de las minas como las calizas, la segunda por la disminución en la demanda energética para la elaboración de cementos y la tercera por la baja concentración de CO2 que se genera durante el proceso de activación alcalina de los cementos, los cuales se pueden mezclar con los tradicionales como se hace en otros países.

Con la puesta en marcha de este proyecto, UNIMINUTO a través de sus Agendas Regionales genera impactos para mejorar la calidad de vida de personas, comunidades y territorios, en este caso específico, dentro del cumplimiento del reto de “propiciar un desarrollo económico que esté en sintonía con el medio ambiente”, el cual está ligado directamente con el Objetivo de Desarrollo Sostenible número 12, que habla sobre producción y consumo responsable.