SublimeCement dice que está listo para comenzar a desarrollar "el cemento más limpio del mundo" que cumpla con los estándares de desempeño de la industria, dependa de electrolizadores a temperatura ambiente en lugar de hornos de combustibles fósiles y utilice una variedad de materiales de entrada sin carbono. El proceso tradicional de producción de hormigón produce una tonelada de dióxido de carbono por cada tonelada de cemento producida. Las emisiones mundiales de dióxido de carbono en 2022 serán de aproximadamente 4.100 millones de toneladas, y China por sí sola representará más de la mitad.
Esta es también una gran oportunidad; A medida que los mandatos de descarbonización y los impuestos al carbono entren en vigor, quien pueda ser el primero en producir una alternativa al cemento con costos competitivos y completamente libre de carbono a escala global podría estar sentado en una enorme imprenta de dinero.
No hay escasez de alternativas de concreto bajas en carbono y que capturen carbono, pero Sublime Systems, una empresa derivada del MIT, es de particular interés porque utiliza un método electroquímico novedoso para producir cemento que es "verdaderamente cero carbono", en lugar de "cero carbono neto" o "secuestro de carbono", porque puede eliminar por completo las emisiones de carbono en dos puntos clave del proceso de producción donde normalmente se producen.
En la producción de cemento convencional, la piedra caliza se calienta a aproximadamente 1400°C (2552°F), la primera fuente importante de emisiones, quemando combustibles fósiles para producir cal pura. Sin embargo, la piedra caliza tiene aproximadamente un 50% de dióxido de carbono en peso, y cuando el horno se calienta y libera el dióxido de carbono, es difícil capturarlo porque el dióxido de carbono se mezcla con los gases de combustión.
El enfoque de Sublime es completamente diferente y utiliza electrólisis. Los cofundadores de la empresa, la Dra. Leah Ellis y el Dr. Jiang Yiming, publicaron un artículo en Medium explicando este método en detalle, pero el proceso básico es el siguiente.
El agua se divide a un pH casi neutro, produciendo hidrógeno y oxígeno mientras se crea un gradiente de pH entre los dos electrodos. Los minerales que contienen calcio reaccionan con el ácido formado en el ánodo para formar iones de calcio disueltos, que luego migran hacia el cátodo. Cuando su pH alcanza al menos 12,5, reaccionan con el álcali producido por el cátodo, precipitando como hidróxido de calcio sólido, que también se conoce como cal de construcción o cal hidratada.
Esta cal puede sustituir directamente la producción tradicional de cemento. Los fundadores dicen que Sublime ha desarrollado este método, que ahora es más eficiente energéticamente, no requiere la producción de hidrógeno, puede separar las corrientes de oxígeno y dióxido de carbono, puede extraer continuamente cal del reactor y puede producirse utilizando equipos de electrólisis disponibles en el mercado.
El proceso es muy flexible y puede utilizar una variedad de materias primas diferentes. También se puede utilizar si solo se dispone de piedra caliza de baja calidad. Este proceso no puede evitar la producción de dióxido de carbono, pero al menos se produce en estado puro, a baja temperatura y se precomprime a 10 bar, lo que facilita su captura y almacenamiento. En comparación con la producción ordinaria de cemento, el consumo de energía y las emisiones se reducen considerablemente.
Para lograr un cemento verdaderamente libre de carbono, el proceso puede extraer calcio puro de impurezas como sílice, magnesio, hierro o aluminio y refinarlos para convertirlos en materiales de mayor calidad durante la producción. Lo mejor de todo es que todo se hace a temperatura ambiente, sin necesidad de quemador ni calefacción eléctrica.
Sublime afirma que es "el único hormigón que no utiliza combustibles fósiles, es escalable y puede sustituir al cemento tradicional".
Hace unos días, Sublime anunció que sus productos recibieron la certificación ASTMC1157. Este es un estándar de la industria basado exclusivamente en requisitos de rendimiento, con parámetros de prueba que incluyen desarrollo de resistencia, durabilidad, contracción, retención de agua, contenido de aire, tiempo de fraguado, densidad, endurecimiento temprano y agrietamiento, lo que significa que el cemento Sublime ahora se puede utilizar de conformidad con los principales códigos de construcción internacionales y de EE. UU.
La captura de carbono en la producción de cemento cuesta entre 19 y 205 dólares por tonelada de dióxido de carbono, según un informe de políticas para 2022 del Centro Belfer de la Universidad de Harvard. Entonces, sin saber de qué extremo de la escala está hablando Sublime, el primer producto de cemento limpio de la compañía podría costar entre un 15% y un 158% más que el precio de venta de sus competidores sucios.
La producción de hormigón representa alrededor del 8% del total de las emisiones globales de CO2; es una industria enorme y las alternativas descarbonizadas harán una enorme contribución en la carrera por alcanzar cero emisiones de carbono para 2050.