Tras salir de la espiral más crítica del ciclo económico, varios informes [http://media.firabcn.es/content/S025017/documents/informe_economico_2017_es.pdf, entre otros] concluyen que es el momento de que el sector se enfrente a la revolución que tiene pendiente: la innovación en tecnología, sistemas y gestión de procesos. Cuestiones todas ellas que son la mejor protección para alejar el riesgo de futuras recaídas.
Sin embargo, éste es precisamente el sector que menos invierte en innovación, moviéndose en valores prácticamente simbólicos. Los datos del Instituto Nacional de Estadística (INE) constatan que, en 2015, tan sólo el 1,1% del gasto en innovación que realizaron las empresas españolas procedían de la construcción, siendo un sector que aportaba el 10,4% del PIB.
Dentro de los materiales de construcción, el hormigón es el material por excelencia, con un muy alto grado de impacto económico en el mercado de la edificación y la obra civil como ya se avanzó en el punto 1.2. Las líneas de investigación en torno al hormigón se han orientado tradicionalmente hacia la mejora de sus prestaciones, que dependen de las de sus componentes básicos, de la proporción de ellos y de las características físico-químicas de la interfase. Sin embargo, el desarrollo del hormigón
debe también dar respuesta a las exigencias sociales de conservación de recursos naturales y desarrollo sostenible.
El concepto sostenibilidad en hormigones implica alcanzar soluciones técnicas para las diferentes fases del ciclo de vida de una estructura: diseño, ejecución, mantenimiento y demolición. Las posibilidades de mejora del hormigón en cuanto al consumo de recursos naturales presentan grandes posibilidades para la innovación y el desarrollo en todos sus componentes (agua, cemento, aditivos y áridos).
Los impactos medioambientales asociados a la fabricación del hormigón son principalmente:
a) Extracción de materias primas para la fabricación del clinker y áridos. Esto constituye un importante consumo de recursos y espacios naturales (canteras). b) Deposición en vertedero de gran cantidad de residuos originados durante la
construcción y el derribo de los edificios.
c) Emisión tanto de partículas pulverulentas como de importantes volúmenes de gases de efecto invernadero, debido a las actividades de manipulación, almacenamiento y procesado de materiales (muchos de ellos implican calcinaciones con la consiguiente generación del CO2).
Por lo tanto, estos son los ámbitos principales a abordar para avanzar en la dirección del desarrollo sostenible. En este sentido, se han lanzado una serie de iniciativas en los últimos años, orientadas hacia la edificación residencial y de oficinas, que contemplan la totalidad del ciclo de vida desde la extracción de materias primas hasta la demolición y/o reutilización, siendo un ejemplo muy claro el Anejo 13 titulado “Índice de contribución de la estructura a la sostenibilidad (EHE).
Estos enfoques buscan tanto reducir los consumos de energía y las emisiones de CO2 en la fabricación del hormigón como reemplazar, al menos parcialmente, recursos naturales incorporando subproductos industriales. Por ejemplo, por cada tonelada de clinker de cemento Portland producido, se libera alrededor de una tonelada de dióxido de carbono y su proceso de fabricación (http://www.concretonline.com/) consume alrededor de 4GJ de energía.
Aunque existe un amplio abanico de posibilidades para el aprovechamiento de los recursos existentes en los residuos, la generación de estos es cada vez mayor tanto en los países desarrollados como en las llamadas economías emergentes. El artículo 1.1 de la
prevención, reutilización, reciclaje, valorización energética y eliminación (vertedero, incineración sin recuperación energética o con baja recuperación energética). Sobre dicha base, en la industria del hormigón se pueden aprovechar los recursos materiales o energéticos presentes en los residuos mediante:
− Valorización energética de algunos residuos, utilizándolos como combustibles en la fabricación del cemento. Ejemplos de ello serían los neumáticos fuera de uso, harinas animales, residuos de madera y plástico, residuos líquidos peligrosos, etc. − Valorización material de residuos como materias primas para la fabricación de
adiciones y áridos. En este caso, algunos ejemplos serían los áridos reciclados, áridos siderúrgicos u otros materiales granulares de origen artificial.
Centrándonos en la valorización material, el reciclaje y aprovechamiento de los residuos de construcción, o el aprovechamiento de subproductos industriales como materiales alternativos a las materias primas de origen natural, reduce los impactos ambientales asociados tanto a los vertidos como a la extracción. Este uso de materiales alternativos depende en gran medida, tanto de su disponibilidad como de las materias primas de origen natural a nivel local. Y, del mismo modo, también de la existencia de políticas dirigidas a desincentivar el vertido de residuos en favor de opciones de su valorización.
En España se generan varios residuos o subproductos que, por sus características, resultan interesantes para utilizarlos en construcción. Y, todo ello, con un número de plantas de valorización o tratamiento de residuos que ha crecido significativamente durante los últimos años. La sustitución total o parcial de materias primas por subproductos industriales tiene posibilidades de negocio, siempre y cuando se demuestre la viabilidad técnica del producto final, pero también la ambiental, limitando la movilidad de potenciales contaminantes. Siempre con el objetivo de no condicionar la calidad de suelos y aguas y/o de prevenir riesgos a ecosistemas o incluso a salud humana.
Atendiendo a estos criterios, algunos subproductos que han mostrado ya posibilidades en la industria del hormigón son, por ejemplo:
1. Escorias negras de acería de horno eléctrico. [Amaral, 1999; Maslehuddin et al, 2003; Manso et al, 2006; Pellegrino, 2009].
2. Escorias blancas de acería. [Losañez, 2005; Rodríguez, 2008; Herrero et al, 2016].
3. Residuos de construcción y demolición [Vázquez-Ramonich et al, 1997; Vegas et al, 2008].
4. Productos resultantes de la activación térmica de lodos de papelera [Vegas, 2009].
5. Escorias de incineración de residuos sólidos urbanos (RSU) [Vegas et al, 2008]. 6. Cenizas volantes procedentes de la depuración de humos de procesos
térmicos [Malhotra et al, 2002].
Entre ellos, sin embargo, actualmente tan sólo las cenizas volantes encuentran una salida comercial en la fabricación de cemento. El resto de materiales aún se enfrentan a dudas por parte de los potenciales aplicadores habiendo, en definitiva, aún camino por recorrer en cuanto al enfoque hacia la actividad industrial y el mercado.
En cuanto al yeso, es conocido y utilizado desde la más remota antigüedad, baste decir que ya en el antiguo Egipto era una argamasa principal, previa al desarrollo posterior que tuvo el mortero Romano. Y era conocido, principalmente, en países de clima seco, siendo uno de los materiales de construcción más antiguos. Es de color blanco, textura fina y baja dureza que se obtiene por calcinación del sulfato de calcio hidratado y que tiene la propiedad de ser un aglomerante que endurece rápidamente. Como material de construcción, es un producto elaborado mediante deshidratación a partir de un mineral natural denominado igualmente yeso o aljez y que, una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente. Se le puede añadir otras sustancias químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad.
El yeso se utiliza abundantemente en construcción como material para guarnecidos y enlucidos y como pasta de agarre y de juntas. También se utiliza como prefabricado (paneles de yeso natural o de yeso laminado: http://www.coemac.com, entre otros) para tabiques, y escayolados para techos.
Su uso combinado con subproductos industriales está aún en desarrollo incipiente, con algunos estudios sobre la adición de escorias blancas (segunda fusión del “acero eléctrico”) en yesos para revestimiento [Rodriguez 2013].