Es literalmente la base de la vida moderna.
Una losa de concreto subyace en casi todas las estructuras permanentes de la Tierra. Los bloques de concreto son una unidad básica de construcción en todo el mundo, con un billón de fabricación anual para 2027.
Pero el concreto, el material fabricado por humanos más abundante en el mundo, es también una de las mayores fuentes de dióxido de carbono que calienta el planeta. La fabricación de concreto es responsable de entre el 4% y el 8% de las emisiones de dióxido de carbono del mundo, ocupando el tercer lugar después de la quema de combustibles fósiles y la deforestación.
Y se espera que la demanda del omnipresente material de construcción crezca significativamente para adaptarse a una población en crecimiento. Según una estimación, la superficie construida se duplicará para 2060, sumando el equivalente a la ciudad de París cada semana.
"Si no encontramos formas de hacer concreto de una manera más benigna, tenemos un problema", dijo Volker Sick, profesor de ingeniería mecánica y director de la Iniciativa Global de CO2 de la Universidad de Michigan.
Un puñado de empresas están comenzando a dar un paso al frente. Algunos incluso han encontrado formas de convertir el dióxido de carbono, un contaminante, en un recurso.
Dos ganaron recientemente el concurso Carbon XPRIZE, que tiene como objetivo impulsar tecnologías que conviertan las emisiones de dióxido de carbono en productos útiles.
"El concreto es uno de estos materiales que damos tanto por sentado, pero es realmente responsable del mundo que vemos a nuestro alrededor", dijo Gaurav Sant, profesor de ingeniería civil y ambiental en la Universidad de California en Los Ángeles. Sant es el fundador de la empresa de concreto CarbonBuilt, uno de los ganadores de Carbon XPRIZE.
El concreto es una mezcla de arena, piedra y cemento. El cemento es el pegamento que mantiene unido al concreto, y es la fabricación de cemento lo que crea la huella de carbono sustancial del concreto.
El proceso generalmente implica calentar piedra caliza a aproximadamente 1.500 grados Celsius. Eso generalmente implica la quema de combustibles fósiles, lo que genera dióxido de carbono. Pero la reacción en sí misma libera aún más gas.
"Realmente no hay nada que puedas hacer al respecto. Si vas a fabricar cemento, vas a producir CO2 solo por la química", dijo Jennifer Wagner, presidenta del fabricante de concreto CarbonCure, la otra Carbon XPRIZE ganador. "Entonces, es una industria muy difícil de descarbonizar".
CarbonCure, CarbonBuilt y algunas otras empresas han encontrado formas de darle la vuelta al proceso. Inyectan dióxido de carbono en el cemento mientras aún está húmedo, antes de que se endurezca. Han modificado las fórmulas de su cemento para que el dióxido de carbono forme minerales dentro de su concreto, bloqueándolo permanentemente.
Los ganadores de Carbon XPRIZE extrajeron su dióxido de carbono de las centrales eléctricas. Pero también podrían conectarse directamente a los hornos de calentamiento de piedra caliza de una planta de concreto.
La absorción de dióxido de carbono es una de las formas en que estos productos reducen su huella de carbono. Pero los minerales que se forman dentro del concreto también hacen que el cemento sea más fuerte, "lo que significa que necesita menos cemento para hacer su concreto", dijo Wagner. Menos cemento necesario significa menos dióxido de carbono emitido.
La fabricación de bloques de concreto CarbonBuilt genera entre un 50% y un 70% menos de dióxido de carbono que los bloques convencionales, dijo Sant. Wagner dijo que cada metro cúbico de concreto vertido CarbonCure ahorra 15 kilogramos de dióxido de carbono.
El cemento reforzado con dióxido de carbono también reduce el costo de fabricación. Tanto Wagner como Sant dijeron que el producto de su compañía cuesta lo mismo que sus contrapartes convencionales.
"Todos quieren construir verde, pero no necesariamente quieren pagar más", dijo Wagner.
CarbonCure ha instalado sus sistemas en unas 300 plantas de concreto en todo el mundo, añadió. La compañía de Sant recién está despegando.
El Carbon XPRIZE "muestra el potencial", dijo Sick de la Universidad de Michigan. Los ganadores tuvieron que demostrar que su proceso podía funcionar a escala industrial. "¿Está listo para implementarse en todas partes ahora? Tenemos mucho camino por recorrer. Hay un largo camino, pero es un gran comienzo".
Otra empresa, Solidia, también utiliza dióxido de carbono para fabricar cemento más resistente. Su sitio web dice que la compañía ha demostrado su proceso en más de 50 instalaciones en 10 países.
"Estamos en el principio de la curva", dijo Sick. "Necesitamos que muchas más empresas entren en ese mercado en escala".
