17 de febrero de 2021

¿Edificios como solución? Explorando el potencial de los materiales que almacenan carbono

Presentación de un informe resumido del Carbon Leadership Forum

Autores

El equipo de investigación del Carbon Leadership Forum de la Facultad de Ambientes Construidos de la Universidad de Washington:

Julie Kriegh, PhD, AIA, Investigador Científico, Carbon Leadership Forum, Departamento de Arquitectura, Facultad de Ambientes Construidos, Universidad de Washington. Fundador Kriegh Architecture Studios | Diseño + Investigación

Chris Magwood, Director, Endeavour Center, The Sustainable Building School, Peterborough, Ontario, Canadá

Wil Srubar III, PhD, Profesor Asociado, Universidad de Colorado Boulder, Programa de Ingeniería Civil, Ambiental y Arquitectónica, Ciencia de Materiales e Ingeniería. Fundador Aureus Earth

El Carbon Leadership Forum de la Universidad de Washington ha completado recientemente un proyecto de investigación de cuatro meses con una importante empresa de tecnología de EE. UU. Para comprender el potencial del uso de materiales con bajo contenido de carbono y almacenamiento de carbono en nuevas construcciones. El proyecto se centró en materiales de puntos calientes con alto contenido de carbono (p. Ej., Cimientos de hormigón y pisos de losas, techos y paneles de paredes aislados y marcos estructurales) en edificios industriales ligeros. El estudio encontró que una reducción considerable (~ 60%) en el carbono incorporado es posible en dos o tres años al llevar a un uso más amplio los materiales bajos en carbono fácilmente disponibles. Además, este trabajo predice que fomentar un sistema de suministro de material de almacenamiento de carbono mediante la inversión en el desarrollo y la fabricación de industrias nacientes de materiales de almacenamiento de carbono hará posible un futuro con carbono positivo en tres a cinco años. (ver figura 1).

Figura 1. Reducciones potenciales de carbono (crédito: Wil Srubar).

¿Por qué es importante esta estrategia?

El Panel Internacional sobre Cambio Climático (IPCC) ha establecido que rLas reducciones en las emisiones de carbono por sí solas no son suficientes para reducir el desastre climático. Por lo tanto, es fundamental que extraigamos y almacenemos carbono de manera sistemática. Durante los próximos 30 años, se prevé que el carbono incorporado, es decir, las emisiones asociadas con la adquisición, la fabricación, el uso de la construcción y la eliminación de materiales de construcción, represente casi el 50% de todas las emisiones de carbono relacionadas con la nueva construcción (Architecture2030). Abordar estas emisiones ahora es fundamental ya que las emisiones de carbono incorporadas se comprometen al inicio de un edificio y permanecen constantes durante toda la vida útil de un edificio.  

Una estrategia clave

Podemos convertir los edificios de ser una amenaza climática existencial (fuente de emisiones) a una solución climática significativa (sumidero de emisiones) mediante el uso de materiales biogénicos que almacenan carbono y reducen las emisiones durante la producción de materiales de construcción. Los sumideros de emisiones son cruciales para lograr la descarbonización para 2030 porque el carbono tiene un valor temporal; el impacto de la reducción fotosintética ejerce el mayor impacto al comienzo del proceso de construcción (ver Figura 2). 

Otro kLa estrategia se puede encontrar en el uso de materiales de construcción biogénicos que almacenan carbono rápidamente renovables producidos a partir de biomasa (por ejemplo, residuos agrícolas recolectados anualmente y fibras cultivadas para tal fin). De hecho, el uso de materiales biogénicos hace posible no solo la reducción fotosintética inicial, sino también el potencial de positividad de carbono a largo plazo. Ambos son cruciales para lograr la descarbonización para 2030 porque lograr una reducción fotosintética inicial en las primeras etapas del proceso de construcción ejerce el mayor impacto en las emisiones y el clima.

el almacenamiento de carbono es clave

Figura 2. Reducción fotosintética (Crédito: Chris Magwood)

¿Cuáles son los impactos más amplios?

Es posible catalizar la descarbonización de la edificación estableciendo un nuevo modelo socio-tecno-económico que promueva la edificación con biomasa. Materiales de construcción biogénicos hechos de biomasa - residuos agrícolas subutilizados (p. Ej., Cáscaras de arroz, paja de trigo y cenizas de hojas de bambú, tallos de girasol, bagazo de azúcar) y fibras cultivadas específicamente (p. Ej., Bambú, corcho, cáñamo, algas y algas marinas) - tienen el potencial para crear nuevos productos de construcción (Cantor & Manea, 2015; Liuzzi, S., 2017; Maraveas, C., 2020).

Construir con estos materiales biogénicos también promete catalizar nuevos centros de fabricación, crear puestos de trabajo, brindar oportunidades de capacitación y educación y reducir la necesidad de métodos tradicionales de eliminación de fibras de desecho con alto contenido de emisiones (p. Ej., Incineración, vertedero, compostaje). Además, el carbono evitado y el carbono almacenado en los edificios representa una nueva clase de activos de productos de carbono para los mercados emergentes de carbono. En conjunto, se estima que estas estrategias contribuyen a importantes (> 1 gigatonelada de CO2 por año) reducciones de las emisiones totales de carbono a nivel mundial (Churkina, G., et al.2020; Habert, G., et al.2020; Frank, S., et al, 2018).

Este trabajo propone que, al unir comunidades donde se recolectan materiales biogénicos con empresas (socios de la industria) donde ocurren los servicios de fabricación y construcción, podemos reducir las emisiones iniciales en la industria de la construcción. También podemos reducir las emisiones asociadas con los residuos agrícolas subutilizados al mismo tiempo que catalizamos nuevos mercados de productos de carbono y construcción y economías fuertes, lo que genera múltiples beneficios colaterales.  

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