Reutilizar subproductos para el desarrollo de bloques de hormigón que sean más sostenibles y con mejores propiedades térmicas, para el sector de la edificación es una necesidad y buena alternativa a desarrollar en el sector construcción. Se realizó un análisis del ciclo de vida (ACV) a los bloques con y sin subproductos, a fin de cuantificar los beneficios medioambientales que conllevaría la incorporación de estos subproductos en los bloques. El ACV se realizó de acuerdo con lo establecido en la norma EN-ISO 15804, que establece las reglas de cálculo para el análisis de productos de construcción. Este análisis se ha realizado mediante la herramienta de software “Eco-it”, con un alcance de la cuna a la puerta. Con base a los resultados se puede concluir que, la sustitución parcial del árido fino por las virutas y del cemento por los lodos de cal en la mezcla, es una vía alternativa para obtener bloques más respetuosos con el medio ambiente y a su vez con mejores propiedades térmicas.
Reusing by-products for the development of concrete blocks that are more sustainable and with better thermal properties, for the building sector is a necessity and a good alternative to develop in the construction sector. A life cycle analysis (LCA) was performed on the blocks with and without by-products, in order to quantify the environmental benefits that the incorporation of these by-products in the blocks would entail. The LCA was carried out in accordance with the provisions of EN-ISO 15804, which establishes the calculation rules for the analysis of construction products. This analysis was performed using the “Eco-it” software tool, with a scope from cradle to gate. Based on the results, it can be concluded that the partial replacement of fine aggregate by shavings and cement by lime sludge in the mix is an alternative way to obtain blocks that are more respectful with the environment and in turn with better thermal properties.
Las actividades humanas están afectando a las condiciones climáticas del planeta, principalmente mediante el aumento de la concentración de Gases de Efecto Invernadero (GHG) en la atmósfera. Ejemplo de ello, es el incremento a través de los años de los niveles de dióxido de carbono (CO2), el principal GHG. Hace más de 200 años, estos niveles se encontraban por debajo de las 300 partes por millón (ppm), actualmente están en 380 ppm (
Las emisiones de gases de efecto invernadero de la UE disminuyeron un 2% en 2018, después de un aumento del 0,6% en 2017. Estos resultados obtenidos en 2018, corresponden a una reducción del 23% con respecto a los niveles de 1990, que es más que el objetivo de reducción de la UE del 20% en 2020 (
El sector industrial, comprende entre otros subsectores, el del hormigón, siendo este último un gran contribuyente a las emisiones anuales de GHG; tan solo en emisiones de CO2 genera anualmente entre un 8-9% (
La fabricación de cemento Portland contribuye en gran medida a las altas emisiones de CO2 generadas en la producción de hormigón, alrededor de un 5% (
En este contexto, se siguen abordando investigaciones con un enfoque sostenible, dirigidas a obtener vías que permitan reducir el alto impacto ambiental del hormigón, mediante la sustitución parcial de algunos de sus componentes, como el cemento o los áridos, por residuos o subproductos industriales tales como: cenizas de cáscara de arroz, desechos de cantera de caliza, cenizas de mazorca de maíz, cenizas de combustible, vidrio, polvo de neumático, cenizas de palma de aceite y escoria siderúrgica (
Otra problemática que afecta a la sociedad actual a nivel mundial es la pobreza energética (
Una forma de abordar el problema de la pobreza energética es llevar a cabo una renovación energética profunda de las viviendas para reducir la demanda térmica. Para ello, se deben llevar a cabo medidas de restauración aplicables a la envolvente del edificio, que involucren el uso de materiales con buenas propiedades térmicas. Por todo esto, actualmente hay una búsqueda continua de la mejora de las propiedades térmicas de los materiales que componen la envolvente de los edificios. Sin embargo, estos esfuerzos deben ir acompañados de un enfoque sostenible.
Uno de los elementos más empleados en la construcción de la fachada de los edificios y sus particiones interiores son los bloques de hormigón. Su uso presenta muchas ventajas tales como: economía, durabilidad, gran flexibilidad de planificación y composición espacial. Además, la construcción de muros de fábrica puede cumplir diversas funciones, incluidas la estructural, como el aislamiento acústico y la protección contra incendios (
Una vía para reducir parcialmente las emisiones de GHG generadas por el sector del hormigón es el empleo de los bloques de hormigón con subproductos, analizados en la presente investigación (
Es por ello, por lo que en esta investigación se realiza un análisis y cuantificación de los impactos ambientales globales de la producción de bloques de hormigón con y sin subproductos, mediante un Análisis del Ciclo de Vida (ACV) de la cuna al sitio (
Por otro lado, para cuantificar el ahorro que supondría emplear estos subproductos, se analizan los costes involucrados en la producción de los bloques con y sin subproductos. Al final de este estudio, se incluyen las conclusiones derivadas del análisis de los resultados.
El objetivo principal de esta investigación es, cuantificar mediante un Análisis del Ciclo de Vida (ACV) de la cuna al sitio, la reducción del impacto ambiental que se obtiene al sustituir parcialmente algunos de los componentes tradicionales del bloque de hormigón por subproductos.
El ACV se realizó empleando la herramienta de software “ECO-it” (
Un análisis de “ECO-it” consta de cuatro etapas en las que el usuario introduce sus propios criterios:
Ciclo de vida: se describe el ciclo de vida del producto que se analiza.
Producción: se introduce la estructura jerárquica del producto y se especifican los materiales y los procesos de producción de cada pieza (parte), a partir de un amplio grupo de materiales y procesos disponibles.
Uso: se especifica la demanda de electricidad, transporte y material en la fase de uso.
Fin de vida: permite especificar cuál es el destino final del producto, o las distintas piezas o materiales, tras finalizar su vida útil.
Este software emplea el sistema de puntos “eco indicador” basado en el método de evaluación de impacto “ReCiPe” y el CO2-equivalente del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC), para evaluar el impacto ambiental del proceso o ciclo de vida de un producto. La unidad empleada para expresar los eco indicadores son los milipuntos (mPt), siendo un punto la representación de la centésima parte de la carga ambiental anual de un ciudadano medio europeo; mientras que para expresar el CO2-equivalente se emplea el CO2-eq.
La metodología “ReCiPe” fue creada por RIVM, CML, PRéConsultants, RadboudUniversiteit, Nijmegen y CE Delft (
Esta metodología traduce las emisiones y extracciones de recursos, en un número limitado de puntuaciones de impacto ambiental, por medio de los llamados factores de caracterización, los cuales representan la contribución relativa de un recurso a una categoría de impacto. Existen dos formas principales para obtener los factores de caracterización, a nivel de punto medio y a nivel de punto final. “ReCiPe” calcula 18 indicadores de punto medio y 3 indicadores de punto final.
Los indicadores punto medio se centran en problemas ambientales únicos, siendo estos: el cambio climático, la disminución de la capa de ozono, la toxicidad humana, la formación de oxidantes fotoquímicos, la formación de materia particulada, la radiación ionizante, la acidificación terrestre, la eutrofización de agua dulce, la eutrofización marina, la ecotoxicidad terrestre, la ecotoxicidad de agua dulce, la ecotoxicidad marina, la ocupación de terreno agrícola, la ocupación de terreno urbano, la transformación de terreno natural, la disminución de cantidad de agua dulce, la disminución de recursos minerales y la disminución de combustibles fósiles.
Los indicadores de punto final muestran el impacto ambiental en tres niveles de adición más altos, siendo estos, el efecto sobre la salud humana, la biodiversidad y la escasez de recursos. La conversión de puntos medios a puntos finales simplifica la interpretación de los resultados de Evaluación del Inventario del Ciclo de Vida (LCIA). Sin embargo, con cada paso de adición, aumenta la incertidumbre en los resultados. La
Por otra parte, la metodología IPCC, cuya definición comenzó en 1988, fue establecida por dos organizaciones de las Naciones Unidas, la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), y posteriormente, fue ratificada por la Asamblea General de las Naciones Unidas mediante la Resolución 43/53 (
El alcance general de este estudio es de la cuna a la puerta, incluye las tres primeras etapas de la fase de fabricación de producto descritas en la
Para garantizar que todas las entradas y salidas del ACV de los bloques estén relacionadas, el análisis se realizó sobre la base de una unidad de referencia con respecto a la cuantificación de los resultados ambientales. Con lo cual, la unidad funcional de un bloque se usó para la comparación de los tres sistemas de producción.
A continuación, se describe el impacto ambiental asociado al ciclo de vida del hormigón.
Los impactos ambientales de la fabricación de cemento pueden ocurrir a escala global, regional o local (
La escala global, consiste en la suma del CO2 emitido durante el proceso de calcinación de la materia prima (siendo esta una de las principales aportaciones en las emisiones de CO2) y el CO2 asociado al uso de energía. Este último, puede ser CO2 de energía directa o indirecta. Las emisiones indirectas de energía comprenden las emisiones de CO2 asociadas con la generación de energía eléctrica para operar la planta de cemento, mientras que las emisiones de energía directa se asocian con la combustión de combustible en el horno de cemento.
La
(Límite: de la cuna a la puerta)
En esta escala, el mayor potencial para reducir las emisiones de CO2 generadas por el uso de combustibles convencionales basados en el carbono, radica en reemplazarlo por combustibles alternativos con bajos contenidos de carbono. Los tipos más comunes son la biomasa de carbono neutral y los neumáticos fuera de uso (
Otra vía para reducir las emisiones de la fabricación de cemento es el reemplazo parcial del clínker del cemento Portland por puzolanas (cenizas volantes, humo de sílice, entre otras) o materiales cementantes suplementarios (escorias). En la actualidad, es una práctica común, el reemplazo parcial del clínker por estás adiciones. En Europa, los CEM II, III, IV y V se realizan de este modo. Como las adiciones están presentes en el rango de 5-30% (por peso) del cemento, sus impactos en comparación con CEM I (que consiste en 95-100% de clínker) son menores. La incorporación de estos materiales al cemento reduce el agotamiento de los recursos primarios, el consumo de energía, la gestión de los residuos (en el caso de que se traten de subproductos), las emisiones generadas en la transformación de las materias primas en Clinker, así como todos sus impactos asociados.
En cuanto a los impactos ambientales regionales, se incluyen las emisiones de SO2 y NOx, los cuales contribuyen a la lluvia ácida. La mayoría del SO2 emitido se deriva de la combustión de los combustibles fósiles y del procesamiento de las materias primas en los hornos. Estos se originan debido al uso de combustible fósil durante la producción de clínker y al consumo de energía en toda la cadena del proceso.
Con respecto a la escala local, las emisiones de polvo del horno de cemento son las que más contribuyen al impacto local. El tamaño de este polvo (0.05-5 μm) se encuentra dentro del rango de tamaño de partículas respirables (menor a 10µ) (
En muchas zonas del planeta, los depósitos de áridos virgen ya se han agotado, y transportar áridos a largas distancias puede ser insostenible. Una vía alternativa, es el empleo de una fuente gratuita o de bajo costo, tales como son los subproductos o áridos reciclados que se obtienen en el entorno local.
La caliza, que es el árido bajo estudio, presenta una serie de problemas ambientales asociados con la producción, tales como: ruidos y vibraciones generados en el procesamiento de la piedra de cantera, gran consumo de energía asociada al proceso de obtención de los áridos gruesos y finos (
Las demandas de agua dulce a nivel mundial están provocando el agotamiento de los recursos hídricos, siendo estos frecuentemente extraídos de tal forma que comprometen el bienestar de los ecosistemas de agua dulce (
Se requieren aproximadamente 3.24 kg de superplastificante para 1m3 de hormigón de 35 MPa (densidad de 2370 kg/m3), lo que representa aproximadamente 0.33 toneladas de uso de plastificante al año en Europa, con impactos ambientales potencialmente considerables (
Según Van den Heede, la cantidad de CO2 (7.20E-01 kgCO2-eq) emitida para la producción de 1 kg de superplastificante es solo un poco menor que las emisiones de CO2 asociadas con la producción de cemento (8.42E-01 kgCO2-eq) (
Las operaciones de transporte en la industria del hormigón involucran la movilización de grandes cantidades de materia prima para su producción, y una vez fabricado el hormigón, tanto si está en estado fresco o endurecido (como elemento prefabricado), se transporta a la obra. Ambos recorridos, consumen cantidades considerables de combustible, generando un gran impacto ambiental.
En la fabricación del hormigón, la calidad del agua superficial se puede ver afectada, debido a la red de arrastre por escorrentía de sólidos en suspensión. Esta circunstancia, podría ser particularmente significativa durante la fase operativa, ya que si la escorrentía arrastra partículas de cemento u hormigón puede traer como consecuencia un fuerte aumento en el pH de las aguas receptoras. A fin de prevenir que esto ocurra, se recomienda adaptar una zona en donde se desarrollen todas las operaciones que puedan generar derrames accidentales. En esta zona la superficie debe ser impermeable y deben existir conducciones de drenaje que permitan canalizar estos derrames.
Desde el punto de vista de la contaminación del aire, existen emisiones difusas de polvo generadas como resultado del trabajo llevado a cabo en planta. Incluso si las tolvas de áridos y cementos generalmente están cubiertas, se recomienda la implementación de diversas medidas destinadas a la prevención y minimización de las emisiones de polvo, tales como la colocación de filtros de mangas o humedecido de viales y soleras, entre otros.
La producción de hormigón también genera un aumento en el nivel de ruido del área donde se produce. En la fase operativa, las acciones que pueden tener impacto se derivan, por un lado, del tráfico de vehículos pesados (camiones para el transporte de los materiales que componen la mezcla y del hormigón una vez fabricado) y, por otro lado, del funcionamiento de la planta de hormigón y sus elementos asociados (carga y descarga de áridos, cintas transportadoras, vibradores neumáticos, amasadoras, etc.). Según un estudio medioambiental llevado a cabo por una empresa de prefabricados (
Entre los residuos generados en el proceso de fabricación de hormigón se encuentran: el hormigón residual que se queda en la mezcladora, moldes y sistemas de transporte; los lodos generados en la limpieza de la amasadora y que no pueden reducirse, ya que el proceso de limpieza no puede ser reemplazado, y las probetas ensayadas en laboratorio para el control de calidad del hormigón, que tampoco pueden reducirse, ya que el número de probetas a ensayar está establecido por la normativa. Por otro lado, el uso de componentes prefabricados de hormigón en lugar de hormigón vertido, ofrece las mayores ventajas en términos de generación de residuos (
Obviamente, se pueden disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero (GHG) que genera la fabricación y puesta en obra de los productos de hormigón, si estos fuesen mucho más duraderos, p. ej., la eficiencia de los recursos de la industria del hormigón aumentaría, si la vida útil de la mayoría de las estructuras construidas, de hoy en día, fueran de más de 100 años. Algunos de los casos más comunes de degradación del hormigón están asociados con la corrosión del acero de refuerzo, la carbonatación y el ataque por sulfatos. A fin de evitar estos inconvenientes, es esencial analizar los materiales de la mezcla, conocer el uso previsto del hormigón y cumplir con los requisitos de las normativas vigentes (la EHE en España), para realizar un diseño eficiente de la mezcla.
Esta sección proporciona información sobre los datos correspondientes a las entradas y salidas de todos los procesos involucrados dentro del sistema elegido “De la cuna a la puerta”, y las suposiciones que se consideraron para este estudio.
Los resultados de LCI comparan los estudios seleccionados en términos de consumos ambientales (materiales, agua y consumo de energía) y productos (impacto ambiental y emisiones) cuantificados dentro del límite del sistema ACV. Un diagrama con las entradas, límite operacional y salidas del ACV se muestra en la
Los datos de entrada utilizados para el propósito de este estudio, se obtuvieron de la empresa de prefabricados, donde se realizaron los bloques. El proceso de LCI incluye los materiales y la energía requerida para:
Adquirir las materias primas y los subproductos utilizados en la producción de bloques,
Mezclar las materias primas y fabricar los bloques,
El transporte de las materias primas y los subproductos, al sitio de producción y de los bloques al sitio de construcción.
Coste del embalaje.
Los resultados de la producción de bloques, en el contexto del LCI, incluye el impacto ambiental resultante de todos los procesos mencionados.
De las proporciones de cada tipo de bloque, se determinaron las cantidades necesarias de materia prima y subproductos para la preparación de un bloque. Los materiales fueron seleccionados de la base de datos del programa. No encontrando, el plastificante empleado, por lo que no se consideró como dato de entrada en el inventario.
Varias investigaciones (
Por otro lado, se supuso que las virutas de madera y los lodos de cal tienen un impacto nulo, ya que son subproductos industriales y no contienen ningún tipo de sustancias peligrosas para las personas o el medio ambiento. Esta suposición también se ha establecido en otros estudios similares (
La electricidad consumida en la fabricación de los bloques se estimó sumando la energía requerida durante todo el proceso de fabricación y dividiéndolo de forma proporcional entre el número de bloques fabricados, con el fin de simplificar el análisis y los cálculos. Para esto, se consideró el consumo de amasadoras, skip, cintas pesadoras, sinfines trasportadores, robot manipulador y robot enfardador. Siendo el total de la electricidad consumida de aproximadamente 0.556 kWh por bloque fabricado. Esta información fue proporcionada por la empresa de prefabricados.
Una vez fabricados los bloques, estos se secan en condiciones ambientales. Por lo tanto, se supuso que la energía solar cubría la demanda de energía del proceso de acondicionamiento de los bloques. Todos los siguientes procesos, tales como la limpieza de los moldes, se realizan manualmente y en seco, empleando cepillos, por lo que su impacto ambiental es tan reducido que se ha despreciado.
En este estudio, se consideraron los impactos ambientales generados al transportar los componentes convencionales de los bloques y los subproductos, desde el sitio de producción de los mismos hasta la empresa de prefabricados Alberdi. Así mismo, se consideró el impacto del transporte de los bloques al sitio de construcción.
Por otra parte, el impacto ambiental generado al transportar los lodos de cal al vertedero se consideró como impacto evitado. Esta consideración también puede ser respaldada por las declaraciones de Turk et al. y Hossain et al. (
La distancia recorrida al transportar los bloques a la obra, se calculó sobre la base de la distancia media de recorrido de los bloques desde la Empresa de prefabricados Alberdi hasta los clientes habituales. Por lo tanto, el estudio supone que la distancia del transporte de los bloques es de media unos 100 km alrededor de la ubicación de la planta. Adicionalmente, se asumió que el tipo de combustible empleado para el transporte era Diésel. De acuerdo con algunas investigaciones, la inclusión de los impactos del transporte es un paso esencial en los cálculos del LCI, ya que ocurre en las fases principales del ciclo de vida y la carga ambiental asociada puede ser considerable (
Los lugares de salida, tipo de transporte y las distancias que recorren los materiales estudiados, desde los puntos de salida hasta la empresa de Prefabricados Alberdi, se presentan en la
Material | Lugar de salida | Tipo de transporte | Distancia (Km) |
---|---|---|---|
CEM | Valderribas, Arraibialkatea, 48330 Lemona, Bizkaia. | Camión 16-32T | 13.2 |
AG | Hijos de León Amantegui, Lugar Barrio Aldebarrena, 0 S/N, 48212 Mañaria, Bilbao, Bizkaia. | Camión 16-32T | 5.9 |
AF | Hijos de León Amantegui, Lugar Barrio Aldebarrena, 0 S/N, 48212 Mañaria, Bilbao, Bizkaia. | Camión 16-32T | 5.9 |
S | Barrio Arriandi, s/n, 48215 Yurreta, Bizkaia. | Camión 16-32T | 2 |
LM | Barrio Arriandi, s/n, 48215 Yurreta, Bizkaia. | Camión 16-32T | 2 |
Palets | Ebaki, Barrio de Ugarte, 48392 Ugarte, Bizkaia. | Camión 3.5-7.5T | 19.7 |
Film | Calle B, Parcela 1-A (Polígono Industrial, Las Casas, 42005 Soria. | Camión <3.5T | 219 |
CEM = Cemento; AF = Árido fino; AG = Árido Grueso; LM = Lodos de cal y S = Virutas.
Material | Lugar de salida | Tipo de transporte | Distancia (Km) |
---|---|---|---|
LM | Barrio Arriandi, s/n, 48215 Yurreta, Bizkaia. | Camión 16-32T | 14.9 |
LM = Lodos de cal.
Para calcular cuánto embalaje se emplea para un bloque, se partió de la base de que los bloques se transportan en palets de madera de tipo europalet (dimensiones de 800mm x 1200mm) y se envuelven en un film de poliuretano. Cada palet pesa 27kg y está diseñado para soportar una carga dinámica máxima de 1000kg. Se determinó el número máximo de bloques que pueden almacenarse (ya que los bloques en estudio varían en peso) y la cantidad de palet y de film necesaria para almacenar 1 bloque.
Los materiales, el transporte, el embalaje y la energía necesarios para 1 bloque MREF, MS y MSLM se muestran en la
Ecoindicador | Tipo de bloque | ||
---|---|---|---|
MREF | MS | MSLM | |
Cemento Portland II (kg) | 1.0000000 | 1.0000000 | 0.850000 |
Transporte del Portland cemento II (T.km) | 0.0132000 | 0.0132000 | 0.011220 |
Caliza (kg) | 13.333333 | 12.8055556 | 12.80555 |
Transporte de la caliza (T.km) | 0.0786667 | 0.0755528 | 0.075552 |
Agua (kg) | 0.400000 | 0.400000 | 0.400000 |
Palets (kg) | 0.3698630 | 0.3417720 | 0.355263 |
Transporte del palet (T.km) | 0.0072863 | 0.0067329 | 0.006998 |
Film de poliuretano (kg) | 0.0033383 | 0.0030847 | 0.003206 |
Transporte del film de poliuretano (T.km) | 0.0007310 | 0.0006756 | 0.000702 |
Electricidad, España (kW.h) | 0.5555556 | 0.5555556 | 0.555555 |
Transporte del bloque (T.km) | 1.3600000 | 1.2700000 | 1.310000 |
Virutas (kg) | - | 0.1110000 | 0.111000 |
Transporte de las virutas (T.km) | - | 0.0002220 | 0.000222 |
Lodos de cal (kg) | - | - | 0.040833 |
Transporte de lodos de cal (T.km) | - | - | 0.000081 |
Transporte de lodos a vertedero (T.km) | - | - | -0.00061 |
El índice de impacto ambiental y las emisiones de CO2 asociadas a la producción y puesta en obra de un bloque de MREF (Ver
Ecoindicador | Tipo de bloque | |
---|---|---|
MREF | ||
kg CO2-eq | mPt | |
Cemento Portland II | 0.76200 | 45.00000 |
Transporte del cemento | 0.00220 | 0.22000 |
Caliza | 0.25400 | 47.00000 |
Transporte de la caliza | 0.01300 | 1.30000 |
Agua | 0.00013 | 0.01200 |
Electricidad, España | 0.33000 | 30.00000 |
Palets | 0.00510 | 0.55000 |
Transporte del palet | 0.00480 | 0.47000 |
Film | 0.00900 | 1.10000 |
Transporte del film | 0.00140 | 0.14000 |
Transporte del bloque | 0.22800 | 23.00000 |
Virutas | ||
Transporte de las virutas | ||
Lodos de cal | ||
Transporte de lodos de cal | ||
Transporte de lodos de cal al vertedero | ||
Total | 1.61 | 148 |
Ecoindicador | Tipo de bloque | |||
---|---|---|---|---|
MS | MSLM | |||
kg CO2-eq | mPt | kg CO2-eq | mPt | |
Cemento Portland II | 0.76200 | 45.0000 | 0.64700 | 38.0000 |
Transporte cemento | 0.00220 | 0.22000 | 0.00190 | 0.19000 |
Caliza | 0.24400 | 45.0000 | 0.24400 | 45.0000 |
Transporte de la caliza | 0.01300 | 1.30000 | 0.01300 | 1.30000 |
Agua | 0.00013 | 0.01200 | 0.00013 | 0.01200 |
Electricidad, España | 0.33000 | 30.0000 | 0.33000 | 30.0000 |
Palets | 0.00470 | 0.50000 | 0.00470 | 0.50000 |
Transporte del palet | 0.00440 | 0.43000 | 0.00440 | 0.43000 |
Film | 0.00830 | 1.10000 | 0.00860 | 1.10000 |
Transporte del film | 0.00130 | 0.13000 | 0.00140 | 0.13000 |
Transporte del bloque | 0.21300 | 21.0000 | 0.22000 | 22.0000 |
Virutas | 0.00000 | 0.0000 | 0.00000 | 0.0000 |
Transporte de virutas | 0.00004 | 0.00370 | 0.00004 | 0.00370 |
Lodos de cal | 0.00000 | 0.0000 | ||
Transporte de los lodos de cal | 0.00001 | 0.00140 | ||
Transporte de lodos de cal al vertedero | -0.00009 | -0.0100 | ||
|
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|
De acuerdo con los resultados del ACV, se generan 1.61kg de emisiones de CO2-eq al producir y transportar a obra un bloque MREF; de los cuales, alrededor del 47.34% están asociadas con el cemento Portland, un 20.50% con la electricidad utilizada en el proceso de fabricación, 15.78% con la caliza, 15.49% con el transporte, 0.88% con el embalaje y 0.01% con el agua. En el apartado del transporte hay que resaltar que un 14.16% del mismo se corresponde con el transporte del producto final a la obra.
Según la base de datos Eco-it, un kilogramo de bloque convencional es equivalente a 0.122 kgCO2-eq y 8.4mPt. Si se comparan estos valores, con los resultados obtenidos para un kilogramo del bloque MREF (1.61 kgCO2-eq/13.6 kg= 0.118kgCO2-eq y 148 mPt/13.6kg= 10.9mPt), se puede apreciar que los resultados obtenidos son cercanos a los valores de la base de datos del software empleado.
En referencia a las emisiones de CO2-eq relacionadas con la producción de un bloque MS se puede observar que un bloque de MS genera 1.58kg de emisiones de CO2-eq; de los cuales, 48.13% de las emisiones totales de CO2-eq están asociadas con el cemento Portland, 20.85% con la electricidad empleada en el proceso de fabricación, 15.41% con la caliza, 14.78% con el transporte, 0.82% con el embalaje y 0.01% con el agua. Así pues, se puede decir que el reemplazo en volumen del 5% de caliza por virutas, es decir 530g de caliza por bloque producido, puede minimizar la extracción de caliza, reduciendo las emisiones de CO2-eq asociadas a la fabricación y puesta en obra en un 1.9%.
Con respecto al bloque MSLM, se puede apreciar que la producción y puesta en obra de éste genera 1.47kg de CO2-eq, de los cuales, 43.86% de las emisiones totales están asociadas con el cemento Portland, un 22.37% con la electricidad, 16.54% con la caliza, 16.31% con el transporte, 0.90% con el embalaje y 0.01% con el agua. En este caso, como en el caso anterior, la sustitución parcial de la arena caliza por virutas contribuyó a la reducción del CO2-eq. Sin embargo, es la sustitución del 15% de cemento por los lodos de cal, que se traducen en un ahorro de 150g de cemento por bloque producido, lo que contribuye en mayor medida a dicha reducción. Con esta adición, no solo se evitan las emisiones de CO2 relacionadas con el vertido, sino que también, se reducen las asociadas con la producción del cemento. Se puede afirmar, por tanto, que un bloque de MSML puede ofrecer una importante reducción en los kg de CO2-eq, siendo esta de 8.7%.
Adicionalmente, si consideramos que en promedio, una empresa de prefabricados puede producir 6,000 bloques en un día laboral de 8h, y que por tanto, en 247 días laborales que tiene un año, se fabrican un total de 1,482,000 unidades, se puede decir que la reducción anual del impacto ambiental anual, por la producción de bloques MS y MSML, de una empresa de prefabricados puede llegar a ser significativa (véase la
Se ha comparado el impacto ambiental de los bloques fabricados con y sin subproductos, a través de un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) denominado “de la cuna a la puerta”.
Tras la investigación desarrollada, se ha demostrado que en un bloque de hormigón, el mayor responsable del impacto generado es el cemento, que aporta en torno a un 48% de las emisiones de CO2-eq.
Tras su fabricación el transporte a obra teniendo en cuenta que una distancia competitiva económicamente de un máximo de 100km, supone una incidencia en el impacto ambiental de un 14% de las emisiones de CO2-eq.
El reemplazo de la arena caliza por serrín en un 5%, reduce la resistencia a compresión, pero mejora el comportamiento térmico, esto se traduce en una reducción del impacto ambiental en alrededor de un 2% de las emisiones de CO2-eq.
Por el contrario, la mayor reducción en el impacto ambiental ocurrió cuando las virutas y los lodos de cal se incorporaron en los bloques como sustitutos de la caliza y el cemento Portland respectivamente, siendo esta reducción de 8.7% para las emisiones de CO2-eq y de 6.3% para el índice de impacto ambiental.
Finalmente se puede concluir cómo en el caso de los bloques de hormigón para su uso en la envolvente de los edificios, permite reducir su impacto ambiental, por medio de la adición de subproductos industriales en la medida que sigan manteniendo los requerimientos prestacionales para los que fueron diseñados originalmente. Así, aquellas adiciones que permitan reducir la cantidad de cemento utilizada, serán las que obtengan mejores resultados en el impacto ambiental final.
Los autores quieren expresar su agradecimiento a los grupos de investigación del Gobierno Vasco IT1619-22 y UPV/EHU GIU19/029, así como a las empresas que han colaborado en la realización de este trabajo de investigación: Prefabricados Alberdi, Smurfit Kappa Nervión, Ebaki XXI y Proyecto de Investigación FONDOCYT-TERFACU (2018-2019-2E3-072).