A medida que aumenta la demanda de cemento, también lo hace la necesidad de reducir su huella de carbono. La Asociación Global del Cemento y el Hormigón (GCCA), que representa el 80 % de la producción fuera de China, se ha comprometido a proporcionar a la sociedad cemento con cero emisiones netas para 2050. Los combustibles alternativos son una forma en que los fabricantes de cemento pueden reducir el impacto medioambiental y los costes. Entonces, ¿qué deben tener en cuenta los operadores de las plantas al sustituir los combustibles fósiles por combustibles alternativos?
Después del agua, el cemento es el material más demandado del planeta. También es uno de los que más carbono emite, ya que la fabricación de cemento representa al menos el 8 % de las emisiones globales de CO2. Esto se debe en gran medida a que la fabricación de cemento requiere mucho combustible: aproximadamente 120 kg de carbón por tonelada de cemento. Ahora sabemos que la quema de combustibles fósiles a gran escala provoca emisiones de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono (CO2) y el óxido de nitrógeno (NOx), que contribuyen al cambio climático.
Por lo tanto, el coprocesamiento, es decir, la sustitución de los combustibles fósiles por combustibles alternativos siempre que sea posible, puede ayudar a que la fabricación de cemento sea más sostenible. Además, la creciente volatilidad del precio de los combustibles fósiles significa que los combustibles alternativos podrían convertirse en un suministro energético más fiable y reducir los costes.
¿QUÉ SON LOS COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS?
Combustibles alternativos es un término genérico para referirse a los combustibles derivados de diferentes fuentes industriales y municipales. Algunos ejemplos de combustibles alternativos sólidos son:
Residuos de construcción y demolición.
Subproductos agrícolas como paja, cáscara de café y arroz, hojas y bagazo de caña de azúcar, tallos de colza y cáscaras de nueces de palma.
Biomasa no agrícola, incluyendo grasa animal, estiércol, carne y huesos
Residuos biodegradables domésticos o industriales
Combustibles derivados de residuos (RDF), como plásticos no reciclables
Neumáticos viejos.
¿CUÁLES SON LAS VENTAJAS DE LOS COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS?
Los combustibles alternativos ofrecen ventajas en materia de sostenibilidad, además de ser una forma de lograr una economía circular en la producción de cemento. Por ejemplo, se produce una mayor reducción neta global de las emisiones de CO2 cuando los residuos se incorporan a los sistemas de hornos de cemento en lugar de a incineradoras específicas. Las emisiones de NOx también se reducen cuando se queman combustibles alternativos de baja calidad debido a las reacciones de recombustión. Además, la sustitución de los combustibles convencionales por alternativas derivadas de residuos ayuda a conservar los recursos no renovables. Su incineración también reduce la dependencia de los vertederos u otros métodos de eliminación de residuos menos respetuosos con el medio ambiente.
Los combustibles alternativos siguen siendo un mercado emergente en Norteamérica y otros territorios, pero ofrecen un importante potencial económico. En toda Europa y en otros países donde el vertido no es una opción, los combustibles alternativos ofrecen la posibilidad de reducir los costes energéticos en comparación con los combustibles convencionales, ya que la mayoría se generan a partir de residuos que solo requieren un procesamiento modesto. Los acuerdos comerciales necesarios para explotar plenamente este potencial aún se están desarrollando, pero, según McKinsey, las amplias oportunidades de compra que ofrece la industria del cemento significan que los combustibles alternativos podrían ser suministrados de forma gratuita o incluso a un coste negativo por las industrias productoras. Se espera que la ganancia neta total anual derivada de la recirculación de energía sea de 24 000 millones de euros en 2050.
¿ES FÁCIL INTRODUCIR COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS?
Las condiciones de funcionamiento de la fabricación de cemento se prestan al uso de combustibles alternativos. Por ejemplo, la producción de clínker en sistemas de hornos rotativos combina altas temperaturas, una atmósfera oxidante y un entorno alcalino con largos tiempos de residencia y alta inercia térmica. Estas condiciones garantizan que el componente orgánico del combustible se destruya por completo, mientras que la parte inorgánica, incluidos los metales pesados, queda atrapada y se combina en el producto debido a la retención de cenizas en el clínker.
Tanto si los combustibles alternativos se utilizan como sustitutos completos como si se combinan con combustibles fósiles, su introducción requiere una planificación cuidadosa. Es posible que se requiera una inversión inicial para ajustar o sustituir el quemador, establecer sistemas de suministro de combustibles alternativos, nuevas instalaciones de almacenamiento de combustible y sistemas de distribución de combustible.
APOYO A LA ADOPCIÓN DE COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS
Los combustibles alternativos siguen evolucionando, lo que significa que las materias primas podrían cambiar con el tiempo. Por lo tanto, para los operadores de plantas de cemento tiene sentido adoptar soluciones que puedan personalizarse fácilmente para utilizar el combustible más eficiente y económico disponible.
Los fabricantes de equipos pueden ofrecer orientación sobre el mejor sistema para sus necesidades, teniendo en cuenta parámetros operativos como la tasa de sustitución térmica (TSR), que tiene un efecto significativo en el diseño general del sistema y los componentes utilizados.
La adopción de combustibles alternativos es una decisión estratégica importante, por lo que debe asegurarse de trabajar con un fabricante de equipos de confianza que comprenda sus requisitos técnicos y logísticos particulares y pueda diseñar sistemas de transporte y almacenamiento personalizados que optimicen el retorno de su inversión.
CONCLUSIÓN
La industria cementera debe descarbonizarse para sobrevivir, y los combustibles alternativos ofrecen múltiples ventajas medioambientales y comerciales. Sin embargo, su adopción exige una planificación cuidadosa y puede requerir importantes mejoras en los equipos para llevarla a cabo. A medida que los fabricantes de cemento continúan la transición hacia una producción con menos emisiones de carbono, es fundamental que se doten de soluciones que no solo mitiguen los retos operativos actuales, sino que también sean lo suficientemente flexibles como para adaptarse fácilmente a los combustibles alternativos del futuro.
