La construcción tiene un gigantesco problema medioambiental. Su solución: plantas de cemento solar

Al igual que en otros muchos sectores, la construcción y más concretamente los fabricantes de cemento son conscientes de que el futuro pasa por reducir su huella contaminante. Al menos si queremos conseguir los objetivos de descarbonización marcados por Bruselas. Las cifras hablan con claridad. Un estudio publicado el año pasado en Nature concluía que la industria del cemento es responsable del 7% de las emisiones de CO2 causadas por los humanos y otros informes le achacan el 36% de las gigatoneladas liberadas a la atmósfera por la construcción, muy por encima del impacto de materiales tan comunes como el acero o aluminio.

El sector es consciente del problema. Y ya ha movido ficha.

La última, con el propósito de dotarse de la primera planta de cemento del mundo alimentada de forma íntegra con energía solar y a escala industrial.

¿Qué nos dicen las cifras? Que la huella contaminante de la construcción y para ser más precisos del cemento es innegable. Los datos varían de un estudio a otro, en función del territorio que se analice y de dónde se ponga exactamente el foco, pero dibujan un escenario contundente. Los datos que maneja la Agencia de Protección Ambiental de EEUU, por ejemplo, muestran que el sector del cemento es la tercera fuente industrial de contaminación: cada año emite más de 500.000 toneladas de dióxido de azufre, óxido de nitrógeno y monóxido de carbono.

Los datos de Statista reflejan también una curva ascendente y prácticamente ininterrumpida desde 1960 de emisiones de CO2 achacables a la industria, un aumento sostenido de seis décadas que dejó cerca de 1.700 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono en 2021. Hay quien calcula que las empresas del sector están detrás de alrededor del 8% de las emisiones globales de ese gas.

¿Y qué hace el sector? Mover ficha. Y en varios frentes. Con ese telón de fondo, a comienzos de 2022 Cemex y Synhelion, empresas dedicadas respectivamente a la elaboración de materiales de construcción y los combustibles solares, anunciaron que habían logrado usar energía solar para producir clínker, un material nodular que se emplea a modo de aglomerante. Las compañías lo planteaban como un hito, la “primera producción exitosa” de clínker solar, según sus propias palabras.

Pero, si bien importante, su alcance era aún limitado: se consiguió como parte de una prueba piloto y en un proceso por lotes a escala reducida. Quedaba el reto de ir un paso más allá y aprovechar la energía solar en una planta de tamaño industrial.

¿Y qué han hecho ahora? Avanzar en esa senda. Hace unos días Cemex y Synhelion lanzaron un comunicado conjunto en el que anuncian que han logrado ampliar su tecnología para la elaboración de cemento con energía solar. Y lo han han hecho, aseguran, con un propósito definido: “La ampliación de su tecnología a niveles industrialmente viables”. “Esto incluye la producción continua de clínker, la parte más intensiva en energía de la fabricación de cemento, utilizando solo calor solar”, abundan ambas compañías. La clave está en cómo se produce el clínker. O mejor dicho, qué energía se emplea en su producción.

¿Cómo lo hacen? Sus gránulos de clínker se elaboran en hornos en los que se mezclan elementos como arcilla y caliza a temperaturas muy elevadas —próximas a los 1.500ºC— que habitualmente se alcanzan con combustibles fósiles. Durante esa fase habitualmente se generan el 40% de las emisiones directas de CO2 de todo el proceso de producción. Gracias a la tecnología de Synhelion se consigue el calor necesario para crear escoria prescindiendo de carburantes, que se “reemplazan completamente” con energía solar. Su método tiene además otra ventaja extra: permite separar y capturar el CO2 restante que genera la calcinación.

El receptor de Synhelion generando calor solar a más de 1.500 °C.

¿Cuál es el objetivo? La descarbonización. “Estoy convencido de que nos estamos acercando a las tecnologías que permitirán una producción de cemento con cero CO2 neto”, reivindica Fernando A. González, director general de Cemex, y subraya: “El cemento solar no es solo un sueño”. Con ese objetivo han pasado de la fase piloto que ya alcanzaron en 2022 a la siguiente etapa, que aspira a producir cemento en condiciones similares a las que se dan en una planta industrial.

Para avanzar en el camino han logrado ya el respaldo de las autoridades estadounidenses. El Departamento de Energía del país ha otorgado cerca de 3,2 millones de dólares a Solar MEAD, un proyecto conjunto de Cemex, Synhelion y Sandia National Laboratories que busca precisamente estudiar las condiciones para maximizar la transferencia de calor a la mezcla de cemento crudo.

¿Sabemos algo más de sus planes? PV Magazine desliza alguna pincelada a mayores. Su planta piloto se instaló en Móstoles, para ser más preciso en la Torre Solar de Muy Alta Concentración del IMDEA Energía, una infraestructura formada por 169 helióstatos basculantes y giratorios con una cara de 3 m2 y una torre con dos plataformas que se ha creado precisamente para realizar pruebas.

“Los equipos de Synhelion y CEMEX establecieron una unidad piloto para producir clínker a partir de radiación solar concentrada, conectando el proceso de producción de clínker con el receptor solar de Synhelion. El piloto se instaló en la Torre Solar de Muy Alta Concentración de IMDEA Energía —abunda la compañía—. El receptor solar de Synhelion genera temperaturas que superan los 1,500°C”.

¿Y ahora qué? El siguiente avance pasa por una instalación piloto con una capacidad entre 10 y 30 veces superior y a la que seguirán nuevas apuestas. “A partir de la instalación prevemos una primera planta industrial a pequeña escala para 2026 y una planta industrial a gran escala (150 MWth de potencia solar de entrada, 900 tpd de capacidad de producción) para finales de la década”, avanza.