El momento para el cemento de arcilla calcinada con caliza (LC3) es ahora. A medida que la industria del cemento busca reducir costos y descarbonizarse, el LC3 ofrece una solución escalable y rentable, lista para ser implementada. Este informe analiza los beneficios financieros y ambientales del LC3, demostrando que es una oportunidad transformadora para los productores de cemento a nivel mundial. El análisis compara los costos del LC3, normalizados en dólares estadounidenses por tonelada (US$/t), con los puntos de referencia del cemento local en cuatro regiones: América del Norte, Europa, América Latina y África. Los resultados del modelado de inversiones en LC3 y cemento convencional muestran los gastos de capital y operativos en cada etapa, incluidos los retrofits de hornos, el uso de energía, la molienda, la mezcla y más. Los principales indicadores financieros (el periodo de recuperación, la tasa interna de retorno (TIR) y las emisiones de CO2 evitadas) proporcionan una visión clara del potencial económico del LC3.
Los escenarios del modelo, construidos con la herramienta LC3 de la Universidad Central de las Villas, Cuba, exploran opciones para la producción a través de plantas integradas y estaciones de molienda, ofreciendo un camino realista hacia la adopción en toda la industria. El LC3 es una mezcla de cemento de bajo carbono que combina arcilla calcinada (arcilla de caolinita calentada a temperaturas más bajas) y caliza, reduciendo significativamente la necesidad de clínker tradicional, el componente más intensivo en carbono del cemento. Al reemplazar hasta el 50% del clínker con estos materiales, el LC3 reduce drásticamente el consumo de energía y las emisiones de CO2 asociadas con la producción de cemento. El potencial de reducción de emisiones del LC3 es sustancial, con estimaciones que sugieren una disminución del 30% al 40% en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en comparación con el cemento Portland ordinario (OPC). Esta reducción es vital, dado que la industria del cemento es responsable de aproximadamente el 8% de las emisiones globales de GEI, lo que hace que los esfuerzos de descarbonización en este sector sean cruciales para cumplir con los objetivos climáticos globales.
El cemento es el ingrediente principal del concreto, que es el material de construcción más utilizado en el mundo debido a su resistencia, durabilidad y rentabilidad. A medida que el mundo continúa urbanizándose, particularmente en regiones en desarrollo como Asia, África y América Latina, se espera que la demanda de cemento crezca significativamente. Según estimaciones, para 2050, más del 70% de la población mundial vivirá en ciudades, y los países en desarrollo necesitarán construir grandes cantidades de infraestructura para acomodar este cambio. El impacto ambiental de este auge en la construcción podría ser enorme si el cemento tradicional sigue dominando el mercado, dado que su producción es altamente intensiva en energía y emite grandes cantidades de CO2 debido a la calcinación de la caliza. Esto hace que la descarbonización de la producción de cemento sea una acción climática crítica para satisfacer las crecientes necesidades de infraestructura de un mundo urbanizado sin empeorar el cambio climático.
El LC3 ofrece una alternativa escalable y rentable al OPC que puede satisfacer la creciente demanda de cemento, mientras reduce la contribución del sector a las emisiones globales. Así, juega un papel fundamental en la construcción de un futuro más sostenible y resistente, tanto para las regiones en desarrollo como para las desarrolladas. La capacidad de reducir emisiones sin cambios importantes en la infraestructura de producción existente hace que el LC3 sea una solución ideal para su adopción generalizada, especialmente en regiones con alto potencial de crecimiento. El nuevo análisis de RMI, presentado en este informe, explora el potencial del LC3 para descarbonizar la industria del cemento, basándose en estudios de caso e entrevistas con primeros adoptantes para evaluar la viabilidad financiera y la reducción de emisiones en siete escenarios de plantas de cemento en América del Norte, Europa, América Latina y África. Los resultados muestran que reemplazar el OPC con LC3 en concreto puede reducir las emisiones de CO2 en más de un 40%, manteniendo o mejorando el desempeño.
El análisis de las plantas también revela una reducción de hasta el 30% en los costos operativos en promedio, en comparación con el OPC para los escenarios modelados, con periodos de recuperación que van desde menos de un año hasta 10 años sin un precio del carbono, y desde menos de un año hasta 4 años con un precio del carbono. El informe también comienza a examinar el impacto potencial más amplio del LC3 en la industria y su futura trayectoria. Con pruebas convincentes de importantes ahorros de costos, periodos de recuperación rápidos y reducciones sustanciales de emisiones, este informe presenta un claro caso de negocio para el LC3 como una solución crítica para la industria del cemento. Para seguir siendo competitivos y liderar la transición hacia una construcción sostenible, es el momento de que los interesados inviertan y escalen el LC3. El estándar de la industria para el cemento es el OPC, que se produce a partir de dos insumos: clínker y yeso. En el corazón de este proceso está la producción de clínker, el ingrediente clave del OPC, que se forma calentando caliza (carbonato de calcio) a altas temperaturas en un horno. Este calentamiento, o calcinación, hace que la caliza se descomponga en cal (óxido de calcio) y libere grandes cantidades de CO2 en el proceso. Luego, el clínker se enfría, muele y se mezcla con yeso para producir cemento.
La fase de producción de clínker es responsable de alrededor del 85%–90% de las emisiones totales de CO2 equivalente (CO2e) del cemento. Dependiendo de la edad y eficiencia de la planta, aproximadamente el 35%-40% de las emisiones de producción de clínker provienen de la energía necesaria para calentar los hornos, que tradicionalmente se obtiene de combustibles fósiles como el carbón y el coque de petróleo (petcoke), y el 60% restante, conocido como emisiones de proceso, proviene de la conversión de la caliza en cal. El 10%-15% restante de las emisiones totales de CO2e del cemento provienen de la energía necesaria para calentar los hornos, que tradicionalmente se obtiene de combustibles fósiles como el carbón y el petcoke, para las fases posteriores a la producción de clínker. Para abordar estas emisiones, se han identificado varias rutas clave de descarbonización: reducir el factor clínker, mejorar la eficiencia del combustible, desarrollar ligantes alternativos e implementar captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS). Si bien cada una de estas estrategias ofrece oportunidades únicas para reducir las emisiones en diferentes etapas del proceso de fabricación del cemento, este informe se centra en las vías de alto impacto para reducir el clínker en el cemento. La producción de clínker es el paso más intensivo en carbono en la fabricación de cemento; por lo tanto, reducir la proporción de clínker en el cemento puede tener un gran impacto en las emisiones totales.
Una de las estrategias más efectivas para reducir las emisiones de CO2 en la producción de cemento es reducir el factor clínker utilizando cementos con aditivos. Reducir el contenido de clínker en la producción de cemento también se puede implementar en el corto plazo, mientras que las estrategias de descarbonización como CCUS o los ligantes alternativos estarán disponibles a medio y largo plazo. Los cementos con aditivos se producen sustituyendo parcialmente el clínker por materiales cementosos suplementarios (SCMs), que contribuyen a las propiedades finales del cemento mientras reducen significativamente las emisiones asociadas con la producción de clínker. Los SCM pueden reemplazar una porción sustancial del clínker, ofreciendo una vía crítica para la reducción de emisiones al aprovechar materiales con huellas de carbono más bajas.
El LC3 es una solución de bajo carbono escalable, rentable e inmediata disponible para su adopción en toda la industria ahora. Representa una oportunidad transformadora para la industria del cemento, abordando tanto los objetivos financieros como ambientales al reducir los costos operativos hasta un 33% y las emisiones de CO2 hasta un 40%. Adoptarlo posicionará a los primeros adoptantes para prosperar en un mercado que evoluciona rápidamente y reducirá significativamente las emisiones globales de CO2. El LC3 puede convertirse en una piedra angular de los esfuerzos de descarbonización de la industria del cemento: una solución crítica para la construcción sostenible a nivel mundial, abordando los desafíos y aprovechando las oportunidades mencionadas anteriormente, como la conversión de hornos de clínker ineficientes, el aprovechamiento de nuevas tecnologías como los hornos eléctricos y la adopción de modelos de negocio innovadores. El momento de invertir en LC3 es ahora. Con el apoyo de políticas como subvenciones, precios del carbono y adquisiciones públicas, así como acciones de la industria como estándares avanzados, señales de demanda fuerte y certificaciones de construcción sostenible, el LC3 puede impulsar la transformación de la industria del cemento hacia un futuro sostenible y resistente al clima.
Para leer más ingrese a:
https://rmi.org/insight/the-business-case-for-lc3/
https://rmi.org/wp-content/uploads/dlm_uploads/2024/12/the_business_case_for_LC3_report.pdf