Creación de cementos alternativos, propuesta de valor para proteger el medio ambiente

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

El desarrollo creciente de las ciudades ha logrado 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 material natural e indispensable para la vida en la tierra. 

Esta producción en masa convirtió al cemento en uno de los materiales más contaminantes del mundo, debido a que es el responsable de aproximadamente entre el 8 y el 12% de las emisiones de dióxido de carbono (CO2), según un estudio del Centro Británico Chatlam House. 

“Para hacer el cemento portland, que es el tradicional, tengo que llegar a 1450 grados centígrados. Para llegar a temperaturas tan altas ya se requiere de una demanda energética muy importante y aparte, cuando yo descompongo la caliza, que la caliza es carbonato de calcio, entonces se me rompen principalmente el calcio y el dióxido de carbono que es un gas de efecto invernadero y que es uno de los principales gases contaminantes que tenemos en estos momentos” indicó la docente Natalia Betancur, quien trabaja el proceso de los cementos en la Rectoría Antioquia – Chocó de UNIMINUTO. 

De ahí es donde nace el interés de la industria cementera, pero principalmente de investigadores alrededor del mundo, en encontrar fórmulas que reduzcan la huella de CO2 en la producción cementos y lograr una contribución significativa al 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 es un cemento que 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. Ese activar alcalino, cuando yo lo adiciono, no necesita una fuente extra de temperatura, entonces puedo requerir hasta 120 grados centígrados, que en comparación con esos 1450 grados del cemento portland es una diferencia muy importante”, indicó la investigadora Natalia. 

Para la creación de los cementos activados alcalinamente, en la investigación se trabaja en la identificación de residuos agroindustriales como la cascarilla de arroz, el pergamino del café o la caña de azúcar, los cuales son materiales 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 pensamos en qué otros residuos pueden tener potencial para ser transformados en cementos. ¿Qué características tiene normalmente un residuo? Son estos residuos que son como duritos, como la cascarilla de arroz, el bambú, la cascarilla del café o lo que llaman el pergamino. Esos residuos que son como conchitas duras normalmente 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”, aseguró la profesora Betancur. 

Este tipo de cementos ya se han utilizado con éxitos en otros países, la gran diferencia con lo que se hace en Colombia, es el tipo de residuos que se podría utilizar, 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 propia industria, debido a la confianza que genera en la construcción el uso del cemento tradicional, contra la implementación un material con desarrollo más reciente.  

“La industria cementera es receptiva y no receptiva, pero en la aplicación de los materiales que se desarrollan no es muy receptiva porque la industria de cemento es una industria muy tradicional, entonces si el cemento como está funciona, ellos no lo van a cambiar por un cemento alternativo porque financieramente de pronto no encontrarían el mercado, porque la gente va a confiar más en el de toda la vida que en un cemento nuevo”, aseguró la profesora Natalia. 

A pesar de esto, desde la academia ya 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 muy 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 poco a poco”. 

Lea también: El intercambio de saberes, clave para la conservación de la memoria histórica en Granada Antioquia

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 hará en el departamento de Arauca, el cual fue elegido, en parte, gracias al tamaño de su industria arrocera, con la que ya se llegaron 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, esos residuos son quemados y generan unas cenizas que son un problema medioambiental. A esas cenizas se les debe dar una disposición final, porque si no, son un problema y simplemente se hacen pilas de ceniza, entonces se buscó dos empresas de Arauca que nos pudieran proveer esas cenizas de cascarilla de arroz”, dijo la docente. 

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; no solo se contribuye a mejorar el medio ambiente, sino que 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”, apreció la investigadora. 

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.  

De esta manera, UNIMINUTO cumple con los objetivos que se propuso a través de sus Agendas Regionales de generar impactos que mejoren la realidad 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. 

Por:
David Metaute
Centro de Investigación
UNIMINUTO Seccional Antioquia - Chocó