La profunda descarbonización de las industrias es clave para los esfuerzos que se están realizando en todo el mundo para limitar el aumento de la temperatura global en este siglo a 2 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales, mientras se persiguen los medios para limitar el aumento a 1,5 grados. ¿Por qué?
El calentamiento global tiene un impacto devastador en las personas y el planeta. Las olas de calor más frecuentes e intensas, las sequías, las tormentas y las inundaciones se asocian a los cambios en las temperaturas, lo que lleva a las comunidades adentrarse en nuevos niveles de pobreza y ver un aumento en la mortalidad. Si no somos capaces de reducir nuestras emisiones, los científicos creen que el cambio climático podría conducir a un aumento de las muertes en todo el mundo cada año, y obligar a 100 millones de personas a vivir en altos niveles de pobreza para 2030.
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¿Qué es la descarbonización?
El dióxido de carbono (CO2) es un gas de efecto invernadero formado por la combustión de carbono y por la respiración de organismos vivos. Las emisiones de CO2 provienen de la quema de combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo), residuos sólidos, árboles y otros materiales biológicos, así como resultado de ciertas reacciones químicas, como la fabricación de cemento.
El dióxido de carbono se elimina de la atmósfera (o es “secuestrado”) cuando es absorbido por las plantas como parte del ciclo biológico del carbono. A medida que la rápida producción de CO2 se combina con el inminente cambio climático, la rápida urbanización y la deforestación, la capacidad de la naturaleza para hacer este trabajo por sí misma se ha ralentizado. Ahora es el momento de que las empresas líderes de la industria tomen medidas y guíen los esfuerzos de descarbonización para garantizar un futuro mejor para las próximas generaciones.
Descarbonización es el término utilizado para la eliminación o reducción de la producción de dióxido de carbono de la economía de un país. Esto generalmente se hace disminuyendo la cantidad de CO2 emitido a través de las industrias activas dentro de esa economía. Para lograr una descarbonización profunda, debemos repensar la forma en que se produce y consume la energía, por tanto, haciendo un giro hacia fuentes de energía bajas en carbono y energías renovables.
El término ha cobrado aún más protagonismo desde el lanzamiento del Acuerdo de París de 2015, que reúne a 200 naciones comprometidas a mantener la temperatura promedio de este siglo muy por debajo de 2°C y a continuar “los esfuerzos para limitar el aumento de la temperatura a 1.5°C por encima de los niveles preindustriales, reconociendo que esto reduciría significativamente los riesgos e impactos del cambio climático”.
Un informe publicado por United National Environment Programme (UNEP) identificó estas seis industrias como los sectores más intensivos en carbono:
- Energía
- Industrias
- Agricultura
- Bosques y uso de la tierra
- Transporte
- Construcción y Ciudades
Según Neal Ellliott, director Senior de Investigación en el American Council for an Energy-Efficient Economy,”la industria de la descarbonización exigirá una combinación de políticas y tecnologías, que van desde incentivos fiscales y fijación de precios del carbono hasta electrificación, combustibles bajos en carbono y captura y uso de carbono”.
¿Por qué es tan necesario?
Cuando el COVID-19 tomó al mundo por sorpresa a principios de 2020, algunos informes esperanzadores indicaron que debido a la pausa en la actividad económica global y el cambio repentino en la forma en que las personas consumían recursos antes de la pandemia, las emisiones de gases de efecto invernadero comenzaron a ver una disminución notable. Las emisiones fósiles de CO2 (cemento, carbón, petróleo y gas) alcanzaron un máximo de 36.64 gigatoneladas de CO2 en 2019, seguidas de una caída extraordinaria de 1.98 gigatoneladas de CO2 (5.6%) en 2020 debido a la pandemia.
Lamentablemente, las cifras actuales muestran que las emisiones de los principales gases de efecto invernadero (CO₂, CH₄ y N₂O) continuaron aumentando más adelante en 2020 y la primera mitad de 2021. Basado en estimaciones preliminares, los sectores industriales y residenciales ya estaban en el mismo nivel, o más alto aun, que en el mismo período de 2019.
A medida que el problema se hace más fuerte para muchas industrias responsables de la mayoría de las emisiones de carbono, el sector de la construcción está haciendo su parte para mantener los números bajo control. Los productores de cemento se enfrentan a un desafío como ningún otro, y el momento de actuar es ahora. Por ejemplo, CEMEX, el mayor productor de concreto en el mundo occidental, ha asumido el reto de disminuir su impacto ambiental imponiendo objetivos de accion climática muy agresivos que buscan reducir las emisiones de CO2 de la compañía en su negocio de concreto en un 35% para 2030, y alcanzar su ambición de producir cemento con cero emisiones netas para 2050.
Esto no es tarea fácil, pero en CEMEX Ventures, nos gusta mirar un desafío a la cara y decir “¡Hagámoslo!”. Juntos estamos trabajando para combatir una de las mayores amenazas a las que el sector se ha enfrentado en los últimos años, y estamos seguros de que el trabajo que estamos haciendo generará beneficios que beneficiarán a CEMEX, nuestros clientes y a la industria en general.
¿Qué significa descarbonización profunda?
La descarbonización profunda es lo que se necesita para no dejar que el objetivo global de 2°C no se nos escape. El Climate Action Tracker publicado en mayo de 2021 demuestra que, con las políticas actuales aplicadas en los principales países, la temperatura de la Tierra podría ver un aumento de 2.9°C para 2100.
De acuerdo con el European Commission Joint Research Centre, cuando se trata de una descarbonización profunda en la industria del cemento, el desarrollo y la implementación de tecnologías de captura y almacenamiento de carbono son inevitables.
En un informe reciente donde se presentan diferentes escenarios para la descarbonización de las industrias, las tecnologías de captura de carbono son vistas como la tecnología más importante para reducir las emisiones de procesos, así como las emisiones del calor industrial cuando todavía están presentes. Para 2050, en varios escenarios, más del 90% de las plantas de cemento incorporan captura de carbono con hasta 120Mt de CO2 capturado.
CEMEX está haciendo un esfuerzo adicional con la misión de descarbonizar su operación, ya que el concreto juega un papel fundamental en la transformación que el ecosistema requiere para mitigar el cambio climático. La compañía avanza en el avance de la investigación y el desarrollo de tecnologías y soluciones de construcción que contribuyen a la mitigación de las emisiones de CO2, mejoran la eficiencia energética de los edificios, mejoran la resiliencia de las estructuras, intensifican las estructuras de larga duración y maximizan los recursos mediante la circulación de productos, componentes y materiales en uso en los niveles más altos posibles en todo momento.
¿Por qué es tan importante descarbonizar las industrias?
La mayoría de las emisiones de gases de efecto invernadero de las industrias, el 90 por ciento para ser exactos, consiste en dióxido de carbono. De ellos, casi la mitad de las emisiones de CO2 de la industria resultan de la fabricación de cuatro productos industriales: amoníaco, cemento, etileno y acero. Para lograr la descarbonización en estos sectores, las empresas deben repensar la producción de sus procesos con reconstrucciones o modernizaciones potencialmente costosas.
El Environmental Defense Fund afirma que la descarbonización de la industria pesada es difícil, porque sus emisiones directas son subproducto de reacciones químicas o relacionadas con procesos que requieren temperaturas muy altas o quema de combustibles fósiles. Además, los productos industriales a menudo deben contar con criterios de calidad precisos para cumplir con las normas de seguridad. Por lo tanto, reducir el contenido de carbono en la fabricación de cemento y acero (por ejemplo) podría afectar potencialmente la calidad del material final.
Por lo tanto, si las características de los productos industriales intensivos en carbono cambian, las especificaciones asociadas con los códigos y estándares de construcción también pueden necesitar cambiar, especialmente si los cambios implican una modificación de las propiedades físicas de los materiales de construcción comunes.
Aunque es un desafío dada la complejidad del proceso, los altos costos y los requisitos para no alterar las cualidades del producto final, eliminar el carbono de las industrias es clave para reducir los niveles de CO2 del medio ambiente y garantizar que para 2100, la temperatura del mundo no se dispare a niveles inhumanos.
Descarbonización en la industria de la construcción
La industria de la construcción necesita enfrentar la descarbonización como un asunto serio, especialmente los encargados de la fabricación de cemento. Como indica la Figura 1, este proceso compone hasta 3/4 de todas las emisiones que provienen del proceso de construcción, lo que lo convierte en la diana del sector cuando se trata de identificar las áreas que deben sufrir cambios rápidamente.
Si bien no está claro cómo se desarrollará el debate climático, alcanzar los objetivos de 2050 será muy retante para la industria del cemento, ya que la mayoría de sus emisiones de CO2 resultan de la fabricación de cemento y el inevitable proceso químico conocido como calcinación.
A diferencia de otras industrias que pueden estar más avanzadas en el proceso, el desarrollo de nuevas tecnologías para descarbonizar el cemento podría no ser escalable durante años. No obstante, la industria podría reducir sus emisiones a nivel de 2017 en más de tres cuartas partes para 2050.
En cuanto a liderar esfuerzos, CEMEX logró reducir sus emisiones netas de CO2 por tonelada de cemento en un 23% en 2020 en comparación con sus niveles de 1990, evitando la generación de 7.5 millones de toneladas de CO2 únicamente en 2020, equivalente a las emisiones producidas por 1.9 millones de vehículos conducidos en un año. Esto nos coloca en una posición favorable cuando se trata de alcanzar nuestros objetivos para 2050. ¿Cómo lo hicimos?
- Captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS, por sus siglas en inglés): CEMEX participa activamente en diversos esfuerzos de colaboración en I+D con diferentes sectores para desarrollar tecnologías para la capturar, utilización y/o almacenamiento de carbono, así como otras soluciones de reducción de carbono. Es esencial que las tecnologías de separación y captura de CO2 estén ampliamente disponibles para lograr las metas de reducción del sector.
- Nuevos tipos de clínker y sustitutos con menor huella de carbono: ahora hay más atención en el desarrollo de nuevos tipos de clínker, el ingrediente principal en el proceso de fabricación del cemento, con menor huella de carbono y/o mayor reactividad. CEMEX modificó con éxito la composición de harina cruda de sus clínkers para obtener mayores reactividad y permitir mayores grados de sustitutos en su cemento con emisiones hasta un 20-30% más bajas que el tipo tradicional.
- Energía renovable: usar fuentes de energía renovables en las operaciones complementa y mejora los esfuerzos existentes para reducir las emisiones de carbono. Como resultado de la estrategia de CEMEX para la transición a fuentes de energía limpias, alrededor del 29% del suministro de energía de nuestras operaciones de cemento provino de fuentes renovables en 2020. Liderar estos esfuerzos en el sector nos permitió establecer un ambicioso objetivo para 2030: el 40% de nuestro consumo proyectado proviene de fuentes renovables.
- Alternativa a los combustibles fósiles: un componente clave en la reducción de las emisiones de los procesos de combustión es el uso de combustibles alternativos a partir de residuos para reemplazar los combustibles fósiles, como el carbón y el coque de petróleo. Del mismo modo, el co-procesamiento de residuos es una solución de gestión de residuos más eficiente que el vertido y la incineración, lo que convierte a la industria del cemento en un consumidor neto de residuos y ocupa un lugar central en un enfoque de economía circular.
- Sumideros naturales de carbono: se consideran altamente beneficiosos para reducir la concentración total de CO2 en la atmósfera. La reserva natural de CEMEX, El Carmen (una reserva de vida silvestre de 140,000 hectáreas ubicada en la frontera entre Estados Unidos y México), almacena alrededor de 11 millones de toneladas métricas de CO2 secuestrado biológicamente. Además, actualmente se almacenan 23.5 millones de toneladas de CO2 dentro de la vegetación de las 300 canteras de todo el mundo.
¿Qué podemos esperar de las principales empresas, startups y emprendedores del sector para potenciar aún más los esfuerzos de descarbonización en la industria?
Proyectos para un futuro mejor
Carbon Clean
La startup con sede en el Reino Unido es el desarrollador de una de las tecnologías de captura de carbono más prometedoras y avanzadas del mercado hasta la fecha. Después de trabajar con ellos desde 2020, en agosto de 2021 anunciamos la incorporación de Carbon Clean a nuestra portafolio de inversiones, lo que nos acerca un paso más al logro de los objetivos de acción climática de CEMEX.
Carbon Clean desarrolló una nueva tecnología (CycloneCC), que puede capturar de manera eficiente y asequible el CO2 de los procesos industriales. El objetivo de esta innovadora tecnología modular escalable es proporcionar captura de carbono con una huella de instalación 10 veces menor y en tiempo de construcción 6 veces más corto, lo que agrega hasta un 50% de ahorro en gastos de capital asociados con la captura de carbono. Además, la tecnología apuntaría a gastos operativos tan bajos como US $30 por tonelada métrica de CO2 a escala industrial.
Energy Vault
Nuestra compañía del portafolio Suiza, que recientemente anunció que cotizarán en la bolsa de valores de Nueva York, desarrolló una solución transformadora de almacenamiento de energía de larga duración para ofrecer electricidad confiable y sostenible. Energy Vault se inspira en las plantas hidroeléctricas de bombeo que dependen del poder de la gravedad para almacenar y descargar energía, combinadas con su propia ciencia de materiales e innovaciones de software que reemplazan el agua con bloques compuestos hechos a medida, con tierra o material de desecho de origen local, que luego se levantan y bajan para almacenar y liberar energía a pedido.
Este sistema está orquestado por la plataforma de software habilitada para IA de Energy Vault que incorpora control informático avanzado y visión artificial. El resultado es un suministro resistente de energía con capacidad de almacenamiento, con un sistema diseñado para tener una mayor flexibilidad operativa para el almacenamiento de corta y larga duración, una alta eficiencia de ida y vuelta, menores gastos de capital y operativos, y una mayor eficiencia general de los activos en comparación con los competidores dada la falta de degradación en el medio de almacenamiento a lo largo del tiempo.
Arqlite
La startup ganadora de Construction Startup Competition 2019 desarrolló una tecnología que procesa residuos plásticos no reciclables en grava artificial que evita el uso de agregados naturales de cantera y rocas en la producción de concreto ligero con una huella de CO2 baja. Originaria de Argentina, Arqlite expandió su mercado y se abrió paso en Estados Unidos al abrir una fábrica de gran escala en Santa Ana, California.
Los agregados ligeros producidos por Arqlite, parte de nuestra cartera de inversiones desde 2020, representan un gran avance en la construcción sostenible, multiplicando por diez el aislamiento térmico y acústico en comparación con los agregados minerales, mientras ofrecen una mejor calidad de construcción y una mayor conservación de la energía.
Wallex
Wallex, el Joint Venture creado entre CEMEX Ventures y Grupo Avintia, es un sistema constructivo industrializado offsite, sostenible y de alta calidad, que no impone límites a la innovación y al diseño arquitectónico y que permite reducir los tiempos de entrega y profesionalizar la mano de obra. Además, integra toda la cadena de suministro en el proceso, desde el diseño hasta su montaje en obra.
El Sistema Wallex adopta la experiencia y conocimiento del diseño e ingeniería con la aplicación en fábrica de tecnología avanzada, la automatización e industrialización de procesos, así como la utilización de materiales innovadores en el sector de la construcción.
Carbon Upcycling Technologies
La startup con sede en Canadá Carbon Upcycling Technologies desarrolló una tecnología para mejorar el procesamiento de residuos y subproductos de procesos industriales, capturando emisiones de CO2 para producir nanomateriales con mayor reactividad y una menor huella de carbono.
CEMEX actualmente utiliza 3 millones de toneladas de residuos industriales cada año, pero muchos se desechan debido a su baja reactividad. El acuerdo con Carbon Upcycling ayudará a CEMEX a duplicar su uso actual de residuos industriales para consumir anualmente 6 millones de toneladas para 2030, reduciendo así significativamente su huella de carbono.
¿Cómo CEMEX Ventures ayuda a descarbonizar la industria?
Como los ojos de CEMEX en el exterior, es nuestro deber estar al tanto de las últimas tendencias en la industria de la construcción. La descarbonización, más que una tendencia, también es parte de nuestra responsabilidad.
“Innovar va mucho más allá de introducir nuevos métodos y procesos en la mezcla. Creemos que se trata de identificar los puntos débiles de la industria y encontrar formas de resolverlos mediante el uso de nuevas tecnologías y formas alternativas de abordarlos”, expresó Gonzalo Galindo, director de CEMEX Ventures.
“Entendemos que operamos en una industria que es responsable de un porcentaje significativo de las emisiones de carbono que ponemos a la atmósfera, y que la industria de la construcción está muy fragmentada cuando se trata de colaboración. Combinando estos dos puntos débiles importantes, hemos podido identificar startups como las mencionadas anteriormente, que están trabajando en soluciones que ayudan a la industria a mitigar su huella de carbono. Más aún, estamos trabajando con ellos y otros socios de toda la cadena de valor de la construcción para fomentar realmente el cambio, no solo en el área que afecta a CEMEX, sino también en todos los demás actores”, agregó.
Cada año, descubrimos más y más empresarios que también están asumiendo la responsabilidad descarbonizar la industira. Para ello, añadimos “sostenibilidad” como subdivisión en nuestro Top 50 Contech Startups de 2020 para destacar aquellas startups que tienen proyectos muy prometedores que abordan este tema. Asimismo, en Construction Startup Competition 2021, dirigimos una de nuestras categorías a la “mitigación de la huella de carbono” con el fin de seguir evaluando soluciones que ayuden a alcanzar los objetivos de mediados de siglo.
Al asociarnos e invertir en nuevas empresas que están desarrollando tecnologías innovadoras que pueden ayudar a descarbonizar la industria, no solo en la producción de cemento sino también en la entrega de materiales y el proceso de construcción, hacemos realidad nuestra afirmación de que estamos “Fomentando la revolución de la construcción“. Nos espera un camino difícil por delante, pero estamos seguros de que estamos en camino para hacer un cambio positivo para los sectores del cemento, el hormigón y la construcción.
