17 de febrero de 2021

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

Presentamos un informe resumido del Carbon Leadership Forum

Autores

El equipo de investigación del Foro de Liderazgo de Carbono de la Facultad de Entornos Construidos de la Universidad de Washington:

julie kriegh, PhD, AIA, Investigador Científico, Foro de Liderazgo de Carbono, Departamento de Arquitectura, Facultad de Entornos 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, Ingeniería Civil, Ambiental y Arquitectónica, Programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales. Fundador Aureus Earth

El Carbon Leadership Forum de la Universidad de Washington completó recientemente un proyecto de investigación de cuatro meses con una importante empresa tecnológica de EE. UU. para comprender el potencial del uso de materiales bajos en carbono y que almacenan carbono en nuevas construcciones. El proyecto se centró en los materiales de puntos críticos con alto contenido de carbono (p. ej., cimientos y pisos de losa de concreto, paneles de pared y techo con aislamiento 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 hacer que los materiales bajos en carbono fácilmente disponibles se usen más ampliamente. 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 positivo en carbono 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 el 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 crucial que sistemáticamente extraigamos y almacenemos carbono. 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, representen casi el 50% de todas las emisiones de carbono relacionadas con la construcción nueva (Architecture2030). Abordar estas emisiones ahora es crítico ya que las emisiones de carbono incorporadas se comprometen al inicio de un edificio y permanecen constantes a lo largo de la vida de un edificio.  

Una estrategia clave

Podemos convertir los edificios de 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). 

otra kLa estrategia clave se puede encontrar en el uso de materiales de construcción biogénicos rápidamente renovables que almacenan carbono producidos a partir de biomasa (p. ej., residuos agrícolas cosechados anualmente y fibras cultivadas con fines específicos). 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 la 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. Disminución fotosintética (Crédito: Chris Magwood)

¿Cuáles son los impactos más amplios?

Es posible catalizar la descarbonización de los edificios estableciendo un nuevo modelo socio-tecno-económico que promueva la construcción con biomasa. Materiales de construcción biogénicos hechos de biomasa: residuos agrícolas infrautilizados (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 potencial para crear nuevos productos de construcción (Cantor & Manea, 2015; Liuzzi, S., 2017; Maraveas, C., 2020).

Construir con estos materiales biogénicos también tiene la promesa de catalizar nuevos centros de fabricación, crear empleos, brindar oportunidades de capacitación y educación, y reducir la necesidad de métodos tradicionales de eliminación de fibras de desecho que generan muchas emisiones (p. ej., incineración, vertederos, 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 de carbono emergentes. En conjunto, se estima que estas estrategias contribuyen a una generación significativa (> 1 gigatoneladas 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 cosechan materiales biogénicos con empresas (socios de la industria) donde se brindan 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 mientras catalizamos nuevo carbono y construimos mercados de productos y economías sólidas, produciendo múltiples beneficios colaterales.  

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