Emisiones en España, por sectores.
Carlos Arribas. Revista El Ecologista nº 86.
Emisiones en el sector
La producción de clínker (principal componente del cemento Portland) en hornos rotatorios es un proceso intensivo en energía y junto a la generación de electricidad y el refino del petróleo son los principales sectores industriales emisores de GEI.
Una de las reacciones químicas que requieren más energía es la descarbonatación del mineral de calcio (caliza, marga), que es una fuente del CO2 contenido en ese mineral [1] inmanente al proceso. Esa calcinación emite el 62% de los GEI, y la combustión de los combustibles utilizados para calcinar y sinterizar el clínker emite el 38% restante. La emisión de GEI está en la banda de 900 a 1.000 kg de CO2 por cada tonelada de clínker gris producido [2]. La emisión también depende de la tecnología utilizada (vía seca o húmeda, existencia de precalcinador, número de etapas de los precalentadores, recuperaciones de calor, etc.) y por tanto de la eficiencia energética de las instalaciones. En España la mayor parte de las 33 fábricas de cemento por su antigüedad y falta de implantación de las Mejores Tecnologías Disponibles (MTD) superan los niveles de consumo de energía asociados a esas MTD (2.900-3.300 MJ/t de clínker) y por tanto emiten más GEI que la media europea [3].
Evolución reciente y perspectivas
La emisión de GEI del sector cementero [4] ha supuesto entre el 10 y 15% de las emisiones totales de los sectores sujetos al comercio de derechos de emisión. En 2013 supuso el 3,7% del total de emisiones de GEI en España. El máximo se dio en 2007 con 27,47 millones de t de CO2 (6,3% del total de emisiones) que se correspondió con el cénit de la burbuja inmobiliaria (construcción de viviendas y obra civil, autovías y AVE) y por tanto del consumo de cemento (56,1 millones de t, nada menos que 1.241 kg de cemento por persona y año).
El mínimo se dio en 2013 con unas emisiones de 11,80 millones de toneladas de CO2 tras seis años de descensos continuos. En 2014 se ha producido un repunte del 17% que continuará en 2015, aunque el consumo de cemento sigue en sus mínimos, comparables a los años de la postguerra civil, y hay 18 cementeras que han reducido significativamente su actividad y varias han sido clausuradas. Hay que destacar el espectacular incremento de las exportaciones de clínker y cemento en los últimos años, que ha sido la respuesta del sector al estallido de la burbuja inmobiliaria. Actualmente el 50% de la producción se exporta, principalmente a África y a la Unión Europea. Esas exportaciones están suponiendo una importación de huella de carbono.
Alternativas
La reducción de emisiones tiene que venir de la mano fundamentalmente de una reestructuración y reducción del sector que está hipertrofiado, con una capacidad de producción excedente, y su adaptación a la satisfacción de las necesidades reales de la edificación y obra civil, que ya nunca alcanzarán las dimensiones del periodo 1998-2007 y que están relacionadas con la rehabilitación de las viviendas y los barrios, en lugar de la nueva edificación y construcción de nuevas infraestructuras. La adopción de las MTD por parte de las fábricas que queden debe servir para aumentar la eficiencia energética [5] y la reducción de la huella del carbono del sector.
Por el contrario la concesión de derechos de emisión gratuitos [6] por parte del Gobierno en el periodo 2013-20, que superan levemente las emisiones esperadas o reales, como sucedió pero de forma escandalosa [7] en el periodo 2008-12, no suponen ningún incentivo para promover nuevas inversiones en mejoras de la eficiencia y reducción en las emisiones.
Con las tecnologías usadas actualmente en la fabricación de clínker no son esperables reducciones significativas en la emisión de GEI en el sector cemento [8] en el horizonte de 2030.
El sector cementero [9] ha puesto sus esperanzas en las siguientes líneas de actuación: mejora en la eficiencia térmica y eléctrica, uso de biomasa y combustibles alternativos, reducción del contenido de clínker en el cemento y captura de CO2. No entra en sus expectativas el cambio a combustibles más limpios y con menos emisiones como el gas natural, seguramente por consideraciones económicas. Ese cambio podría suponer una reducción [10] en las emisiones de GEI de un 41,7%, superior a las reducciones por mejoras en la eficiencia energética. El gas natural se utiliza en cementeras en todo el mundo (Rusia, Oriente Medio, África, América Latina, Austria, Alemania).
La supuesta reducción de emisiones mediante la combustión de residuos que contengan biomasa (Combustible Derivado de Residuos, neumáticos, lodos de depuradora, etc.), camino adoptado por la mayoría de instalaciones cementeras, no es una vía real de reducción de las emisiones, ya que estas en realidad permanecen inalterables [11] y la energía necesaria para producir las materias primas que contienen los residuos es mayor que la energía recuperada en su combustión. Además el Principio de Jerarquía obliga a destinar esos residuos a otros fines prioritarios (compostaje, aplicación como enmienda agrícola, reciclaje, etc.) en lugar de a su destrucción térmica en el horno cementero.
La captura de CO2 está en fase de elaboración de un prototipo [12] de demostración con una producción de 500-1000 t de clínker/día. Las dos vías estudiadas (captura postcombustión mediante aminas y oxicombustión) tienen unos altos costes económicos, que hacen inviable su implantación de forma generalizada.
La reducción del contenido del clínker en el cemento (actualmente es del 75% en Europa) mediante la incorporación de cenizas volantes de centrales térmicas, escorias de alto horno o puzolana natural, polvo de caliza, etc. materiales que tienen también propiedades hidráulicas, se está aplicando en varias cementeras. Se reemplazan materiales vírgenes con materiales reciclados y al contener menos clínker se reducen las emisiones. La calidad del cemento no se resiente, e incluso aumenta su durabilidad y resistencia a la compresión.
Sin embargo hay otras alternativas [13] emergentes en periodo de I+D o en pleno desarrollo (hornos verticales de lecho fluidizado, uso de materiales no carbonatados, cemento de geopolímeros, aire enriquecido con oxígeno, proceso Calera, cultivo de algas con el CO2 emitido, cogeneración, reciclado del hormigón, etc.) que podrían obtener reducciones significativas en las emisiones de GEI del sector cemento.
[1] Mediante la calcinación el carbonato de calcio se convierte en óxido emitiendo CO2.
[2] El clínker blanco requiere unas temperaturas del proceso más altas y por tanto las emisiones de GEI en la fabricación de cemento blanco son mayores que en la de cemento gris.
[3] En 2006 era de 3.690 MJ/t, con tres fábricas con consumos de 3.100 MJ/t. Oficemen comunica un valor medio de 3.536 MJ/t en 2010.
[4] En esa contabilidad no se incluyen las emisiones indirectas: extracción del mineral, refino del petróleo para obtener el coque o los CDR, consumo de electricidad de la fábrica y el transporte a la fábrica de las materias primas y combustibles.
[5] La reducción de emisiones de GEI por tonelada de clínker observada no se debe a una mejora de la eficiencia energética sino a la no contabilización de las emisiones de la combustión de la fracción biogénica de los residuos. Se denomina fracción biogénica al carbono que tiene su origen en las plantas o seres vivos.
[6] Se justifican a nivel europeo al declarar la Comisión Europea al sector del cemento junto a 164 sectores industriales como de riesgo de “fuga del carbono”. Las instalaciones se podrían relocalizar hipotéticamente en un contexto de fuerte competencia internacional desde la UE a terceros países que no se hayan comprometido a reducir las emisiones de GEI. Ese riesgo en realidad no existe, pues una fábrica de cemento intensiva en capital no se puede relocalizar fácilmente.
[7] En el periodo 2008-12 las asignaciones gratuitas superaron en 58 millones de derechos de emisión (toneladas de CO2) a las emisiones reales. Eso supuso un ingreso “caído del cielo” a las cementeras de unos 350 millones de euros y contribuyó al fracaso del mercado europeo de derechos de emisión al reducirse el precio del CO2.
[8] Un estudio prospectivo de la Comisión Europea (Pardo N., Moya J.A., Mercier A., Prospective on the energy efficiency and CO2 emissions in the EU cement industry. Joint Research Center, Institute for Energy, 2010) muestra que es posible una reducción del consumo de energía térmica del 10% entre 2006-2030 y una reducción del 4% en las emisiones de GEI.
[9] The role of the cement in the 2050 low carbon economy, Cembureau. http://lowcarboneconomy.cembureau.eu/
y también Development of the State of the Art-Techniques in Cement Manufacturing: Trying to Look Ahead. CSI/ECRA Technology Papers. European Cement Research Academy, 2009.
[10] CO2 abatement in the cement industry, Qian Zhu, IEA Clean Coal Centre, Junio 2011.
[11] La reducción es puramente formal y a efectos de contabilidad por la normativa europea. La combustión de biomasa se considera neutra a efectos de emisiones de GEI, o sea la emisión es nula.
[13] A review of emerging Energy-efficiency and CO2 Emission-reduction technologies for Cement and Concrete production, Ali Hasanbeigi et al., Lawrence Berkeley National Laboratory, junio 2012.
