Durante o século passado, o cimento tem sido a espinha dorsal do setor da construção. Como base para betão e argamassa, o cimento tem uma presença generalizada nos nossos edifícios e infraestruturas. Mas a produção de cimento é uma actividade intensiva em energia — para cada um quilograma de cimento produzido, são emitidos 0,5-0,7 kg de CO2, elevando a sua quota de emissões globais para quase 8%. Em resposta à crescente procura de produtos com baixo teor de carbono, os fabricantes estão a trabalhar para reduzir a pegada de carbono dos produtos de mistura a seco. Neste artigo, vamos investigar quatro maneiras diferentes de diminuir as emissões de CO2 no setor de mistura seca, conectando-o ao conceito Scopes, e obter insights de Manuel Baumann, Director Global Construction, IMCD Coatings & Construction.
1. Captura de carbono
Captura de carbono é um termo abrangente para várias tecnologias que, em vez de evitar a geração de CO2 nas fábricas de cimento, visam impedir que seja libertado para a atmosfera. O foco nas emissões dentro da planta coloca a captura de carbono firmemente no Escopo 1.
A maioria das emissões de CO2 na fabricação de cimento — 60 por cento no total — ocorre como um subproduto da produção de clínquer, como um subproduto da produção de clínquer, como um subproduto da produção de clínquer, o carbonato de cálcio é calcinado no interior do forno. Plantas de captura de carbono emparelhadas com o forno coletariam o CO2, comprimiriam em um líquido e o transportariam para armazenamento permanente no subsolo.
Alternativamente, o CO2 coletado poderia ser útil como material cimentício suplementar - até 20% da mistura final - ou por injeção em concreto, criando uma mistura final mais forte.
Em teoria, essas tecnologias poderiam descarbonizar totalmente a calcinação, ou mesmo fazer com que o concreto fosse feito, criando uma mistura final mais forte.
Em teoria, essas tecnologias poderiam descarbonizar totalmente a calcinação, ou mesmo fazer com que o betão se tornasse uma mistura final mais forte.
Em teoria, estas tecnologias poderiam descarbonizar totalmente a calcinação, ou mesmo fazer com que o betão se tornasse uma mistura final mais forte.
Em teoria num processo de carbono negativo, aprisionando mais CO2 do que o gerado.
“Embora existam projetos em curso e grande interesse por fabricantes de cimento na captura de carbono, ainda estamos numa fase em que a tecnologia existente só é aplicável em projetos-piloto e parece comercialmente difícil para adoção generalizada”, explica Baumann.
2. Energia alternativa e renovável
O forno é o coração da fábrica de cimento. É onde o calcário é aquecido a 1.450 ºC, produzindo o clínquer que é então moído para criar cimento.
Alcançar essa temperatura absorve 90% de toda a energia consumida na fabricação de cimento. O combustível fóssil utilizado para alimentar os fornos, bem como os pré-calcinadores, é responsável por 4 0% de todas as emissões durante a produção de cimento.
Enquanto os fabricantes de cimento podem fazer melhorias incrementais na eficiência energética, a produção de clínquer continuará a ser um processo intensivo em energia. Mudar para combustíveis alternativos, como biomassa, ou resíduos urbanos tratados reduziria, em vez disso, diretamente as emissões de CO2 da queima de combustíveis fósseis. Alguns fabricantes optam pela eletrificação do forno, em vez de queimar combustível no local. Voltando ao quadro Scopes, esta opção utiliza eletricidade obtida para a central a fim de reduzir as emissões do Scope 2.
“Como a captura de carbono, a maioria dos fabricantes já tem programas para melhorar a sua eficiência energética e estudar a viabilidade do uso de combustíveis alternativos”, explica Baumann. No entanto, subsistem obstáculos, tais como o preço e a disponibilidade da biomassa.
3. Cimento com redução de clínquer
Outro esforço para reduzir as emissões de CO2 na produção de cimento é reduzir a sua quantidade de clínquer usando materiais cimentícios suplementares (SCM). A redução do clínquer se enquadra no Escopo 1, pois tentamos reduzir as emissões de CO2 do forno ignorando e reduzindo o uso de calcinação.
SCM pode ser obtido de várias fontes: resíduos industriais, como escória de alto-forno da produção de ferro e cinzas volantes de carvão da geração de energia elétrica, ou materiais naturais como pozolanas.
Cimento misturado deste o tipo pode resultar numa redução de 10-30% na pegada de carbono em comparação com o cimento Tipo I.
Novos tipos de cimento estão a surgir no mercado, como no caso do cimento de argila calcinada calcinada de calcário (LC3). O uso de calcário e argila calcinada é uma alternativa para quando a disponibilidade de escória é baixa. Ao mesmo tempo, o LC3 consome menos energia, resultando numa redução de das emissões de CO2 em até 40%. No entanto, esta opção exige que os fabricantes adaptem o processo de produção para incluir uma segunda linha de produção.
Com a tecnologia existente, a redução de clínquer é a abordagem mais promissora para todos os produtos à base de cimento. No entanto, a transição é mais fácil para o negócio do concreto do que para o de mistura a seco. Para contextualizar, pode ser possível reduzir o teor de clínquer do cimento em 30 a 40% sem comprometer a durabilidade, a resistência e o tempo de endurecimento do produto final.
“Produtos de mistura a seco, tais como rejuntes, adesivos para azulejos ou compostos autonivelantes têm requisitos de qualidade que podem ser comprometidos pelo menor teor de clínquer”, descreve Baumann. “O cimento tipo I produzido com biocombustível combinado com matérias-primas secundárias pode reduzir o teor de clínquer ao mesmo tempo que permite flexibilidade na formulação. No entanto, ao usar cimentos misturados, é um desafio manter o desempenho no mesmo nível quando se trata de durabilidade, porosidade e resistência ao cloreto, entre outros indicadores. Por exemplo, a substituição do clínquer afeta o processo de hidratação, o que pode impactar negativamente a força final. Alcançar a formulação certa requer muitas vezes esforços extensos de reformulação e testes.”
4. Matérias-primas certificadas pelo balanço de massa
Finalmente, a abordagem do balanço de massa é uma estratégia comprovada para apoiar a substituição de matérias-primas de base fóssil por outras mais sustentáveis baseadas em biomassa ou resíduos.
Graças a esta abordagem, os fabricantes podem adicionar matérias-primas renováveis e recicladas ao processo sem alterar o método de produção existente e entregar um produto final que não requer alterações na aplicação. Essa integração perfeita requer um cálculo exato dos insumos de matéria-prima durante a formulação.
“Os pós redispersíveis, que geralmente representam uma pequena porcentagem do produto final, são um componente de produtos de mistura seca que poderiam se beneficiar dessa abordagem”, explica Manuel Baumann.
Etapas concretas para reduzir a pegada de carbono na argamassa de mistura seca
Neste artigo, exploramos quatro maneiras de reduzir a pegada de carbono na argamassa de mistura seca
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Neste artigo, exploramos quatro maneiras de reduzir a pegada de carbono na argamassa seca pegada de carbono no setor de misturas secas, assumindo os desafios ambientais ligados à produção de cimento. Cobrimos a captura de carbono, a energia alternativa, a redução do clínquer e a abordagem do balanço de massa. Estas duas abordagens finais oferecem passos concretos ao alcance dos formuladores de mistura seca hoje. No entanto, existem desafios de formulação a enfrentar. No IMCD, estamos preparados para orientar os fabricantes através destes obstáculos e promover a redução das emissões de CO2 na indústria de misturas secas. Se estiver interessado neste tópico, inscreva-se na nossa newsletter para se manter atualizado sobre o IMCD e o nosso progresso neste espaço.
Sobre o especialista de mercado
Manuel Baumann é o Diretor Global de Construção da IMCD Coatings & Construction, supervisionando a expansão do negócio de construção mundial e estratégias em colaboração com parceiros e clientes. Com uma carreira de mais de uma década em posições de liderança, Manuel tem uma vasta experiência comercial no setor da construção e gosta de aprender mais através de cada interação com o cliente e principal.