Un nuevo estudio que involucra a la Universidad de East Anglia UEA muestra que las estructuras de cemento son un absorbente sustancial pero ignorado de las emisiones de carbono, compensando algunas de las emitidas durante la producción de cemento.
Realizado por el grupo de Cuentas y Emisiones de Datos de China CEAD, un equipo internacional de investigadores dirigido por el profesor Dabo Guan de la UEA, descubrió que el proceso de carbonatación natural de los materiales de cemento representa un gran y creciente 'sumidero' de CO 2 . Sin embargo, mientras que las directrices del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático IPCC para inventarios de emisiones proporcionan métodos para cuantificar el CO 2 emisiones durante el proceso de producción de cemento, no consideran el carbono absorbido a través de la carbonatación del cemento.
La carbonatación es un proceso lento que tiene lugar durante todo el ciclo de vida de los materiales a base de cemento. A medida que se desgastan, CO 2 se extiende a los poros y desencadena una reacción química, comenzando en la superficie y avanzando gradualmente hacia adentro.
Utilizando nuevos datos de encuestas de campo en China y datos y estudios existentes sobre material de cemento durante su vida útil, demolición y uso secundario de residuos de concreto, los investigadores modelaron el CO atmosférico regional y global 2 captación entre 1930 y 2013.
Los hallazgos, publicados hoy en la revista Geociencia de la naturaleza , indique que las existencias de cemento existentes en todo el mundo absorben aproximadamente mil millones de toneladas de CO atmosférico 2 cada año. Los investigadores se centraron en cuatro materiales de cemento: concreto, mortero, desechos de cemento de construcción y polvo de hornos de cemento, en China, Estados Unidos, Europa y el resto del mundo.
Se estima que desde 1930 hasta 2013 se reabsorbieron 4,5 gigatoneladas de carbono GtC en material de cemento carbonatante, compensando el 43% del CO 2 emisiones de la producción de cemento durante el mismo período, sin incluir las emisiones asociadas con el uso de combustibles fósiles durante la producción de cemento. Se estima que el 44% de las emisiones del proceso de cemento producidas cada año entre 1980 y 2013 ha sido compensado por el sumidero anual de cemento.
El proceso CO 2 las emisiones de la producción de cemento representan aproximadamente el 90 por ciento del CO global 2 emisiones de todos los procesos industriales y cinco por ciento del CO global 2 emisiones de procesos industriales y quema de combustibles fósiles combinados.
El profesor Guan, autor principal del estudio en el Reino Unido y profesor de economía del cambio climático en la Escuela de Desarrollo Internacional de la UEA, dijo que el tamaño total del sumidero de cemento entre 1930 y 2013 fue significativo para el ciclo global del carbono.
"El cemento existente es un sumidero de carbono grande e ignorado y los inventarios futuros de emisiones y los presupuestos de carbono pueden mejorarse al incluir esto", dijo el profesor Guan. "Además, los esfuerzos para mitigar el CO 2 las emisiones deben priorizar la reducción de las emisiones de combustibles fósiles sobre las emisiones del proceso de cemento, dado que el cemento producido implica la creación de un sumidero de carbono asociado.
"Sugerimos que si la tecnología de captura y almacenamiento de carbono se aplicara a las emisiones del proceso de cemento, los cementos producidos podrían representar una fuente de CO negativo 2 emisiones. Los encargados de formular políticas también podrían investigar formas de aumentar la integridad y la tasa de carbonatación de los desechos de cemento, por ejemplo, como parte de un esquema mejorado de meteorización, para reducir aún más los impactos climáticos de las emisiones de cemento ".
antes de 1982, la mayoría de CO 2 la captura se produjo en Europa y EE. UU., Correspondiente al sumidero de carbono heredado de la construcción e infraestructura de cemento construida durante las décadas de 1940 y 1950. Desde 1994, los materiales de cemento utilizados en China han absorbido más CO 2 que las otras regiones combinadas, debido a su producción de cemento que aumenta rápidamente.
El cemento de mortero capturó la mayor cantidad de carbono, aunque solo se utiliza aproximadamente el 30 por ciento del cemento en el mortero. Esto se debe a que con frecuencia se aplica en capas decorativas delgadas al exterior de las estructuras de los edificios, con áreas de superficie de mayor exposición al CO atmosférico 2 y, por lo tanto, una mayor capacidad de carbonatación.
A pesar de un área de exposición relativamente más pequeña y, por lo tanto, una tasa de carbonatación más baja, el cemento de concreto es el segundo mayor contribuyente al sumidero de carbono porque aproximadamente el 70 por ciento de todo el cemento producido se usa en concreto.
Los investigadores también destacan los efectos heredados de la acumulación de existencias de cemento. En promedio, entre 2000 y 2013, el 25 por ciento del carbono capturado cada año fue absorbido por los materiales de cemento producidos más de cinco años antes y el 14 por ciento produjo más de 10años antes
La demolición provoca un aumento en las tasas de carbonatación al exponer superficies grandes y frescas. Debido a que la vida útil promedio de 35 años de las estructuras en China es más corta que el promedio de 65-70 años en los Estados Unidos y Europa, la rotación del cemento con respecto ala carbonatación ha ido aumentando con el tiempo, acelerando la absorción de CO 2 .
Entre 1990 y 2013, la absorción anual de carbono ha aumentado rápidamente en un promedio de 5.8 por ciento al año, a medida que el stock de edificios e infraestructura de cemento aumenta, envejece y se demuele y elimina. Esto es un poco más rápido que las emisiones de cemento de proceso duranteel mismo período, en promedio 5.4 por ciento al año.
Dada la demolición esperada, la eliminación de desechos y la reutilización de materiales de cemento de la gran cantidad de estructuras de hormigón e infraestructura construidas en el último medio siglo, y el consumo de cemento aún en aumento en China y otros países en desarrollo, el sumidero de cemento de carbonoPor lo tanto, se puede anticipar que los materiales aumentarán en el futuro.
Los CEAD tienen como objetivo mejorar los métodos de recopilación de datos y proporcionar los inventarios de emisiones más actualizados para China y sus provincias y ciudades. Los conjuntos de datos publicados por los CEAD están disponibles para descargar de forma gratuita desde su sitio web: http://www.ceads.net
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Materiales proporcionado por Universidad de East Anglia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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