DISMINUCIÓN DE GASES EFECTO INVERNADERO POR MEDIO DE LA UTILIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS ALTERNATIVAS QUE SUSTITUYEN PARCIALMENTE EL CLINKER

Autor (es): Luis David Padilla DuqueCompañía: Cementos Argos S.APaís: Colombia

Índice

1.Introducción

2.Objetivos

3.Antecedentes

1.Descripción del proyecto

2.Resultados obtenidos

3.Conclusiones

Notas:•Número máximo de diapositivas: 25

•Número máximo de tiempo: 30

•Los artículos y presentaciones deberán ser de carácter técnico y científico y no deben contener ningún tipo de material comercial y/o publicitario. Se prohíbe la inclusión de logos. •El comité técnico se reserva el derecho de rechazar las ponencias que no cumplan las condiciones indicadas o que no se adapten al temario indicado.

•Los idiomas oficiales del evento son: español e inglés

1. IntroducciónCon el objetivo de asegurar su sostenibilidad, Argos promueve su Política Ambiental en la cultura organizacional, desde el interior y hacia los grupos de interés, impulsando la prevención, mitigación, corrección y compensación de sus impactos ambientales y fomentando acciones para minimizar el efecto de sus actividades sobre el cambio climático, eco-eficiencia, biodiversidad, promoción de iniciativas relacionadas con la construcción sostenible y el mejoramiento continuo.

En el proceso industrial del cemento, especialmente en la fabricación de clinker, se producen Gases Efecto Invernadero (GEI) los cuales contribuyen al calentamiento global. Es por esto, que la Planta de Cemento Sogamoso en armonía con desarrollar estrategias que minimicen el cambio climático, ha investigado en los últimos años la utilización de materias primas alternativas MPA que permiten reemplazar parcialmente el clinker y por ende disminuir las emisiones GEI.

1. IntroducciónSe estima que la industria cementera aporta aproximadamente el 5.00% de las emisiones GEI a nivel mundial, la mayoría de las emisiones de CO2 en el proceso cementero, se generan en el proceso de clinkerización, es por esto que la utilización de MPA que reemplacen parcialmente el clinker, contribuyen a disminuir la generación de GEI.

En los últimos 4 años, la Planta de Cemento Sogamoso ha producido un promedio de 407,891 toneladas de cemento tipo I, para la fabricación se utilizan diferentes materias primas y adiciones, las cuales constan básicamente de clinker (49.0%), escoria (25.0%), caliza (22.0%), yeso (5.0%) y ceniza (0.3%).

2. Objetivos

Cuantificar la disminución de Gases Efecto Invernadero GEI en Planta Sogamoso por la utilización de Materias Primas Alternativas MPA que reemplazan parcialmente el clinker en los últimos 4 años.

Identificar los beneficios económicos y ambientales que se generan por utilizar MPA que reemplazan parcialmente el clinker.

3. AntecedentesEl protocolo de Kioto tuvo como objetivo disminuir el cambio climático mediante la reducción de emisiones de dióxido de carbono. Desde febrero de 2005, ha sido ratificado por más de 150 países. El compromiso de los países industrializados consistió en reducir las emisiones de CO2 en un 5.2% en comparación con los niveles de 1990.

Teniendo en cuenta la disponibilidad (calidad y cantidad) y la cercanía de las MPA que reemplazan parcialmente el clinker, la Planta Sogamoso ha investigado durante varios años el uso de las mismas con el fin de obtener beneficios económicos y ambientales.

Los beneficios económicos están relacionados con:

•Energía requerida para lograr la clinkerización•Transformación química y física de caliza y otros minerales hasta la fase de homogeinización.

3. AntecedentesLos beneficios ambientales están relacionados con:

•Disminución de GEI.•Remoción de recursos naturales no renovables.•Aumentar ciclo de vida útil de las MPA.•Disminuir la generación de aspectos e impactos ambientales asociados al almacenamiento y disposición final de las MPA.

4. Descripción del proyectoPara calcular los GEI que se han dejado de emitir por la utilización de MPA, los beneficios económicos y ambientales en los últimos 4 años en Planta Sogamoso, se realizó lo siguiente:

•Identificar y describir las MPA utilizadas.•Recopilar datos de producción de cemento y materias primas.•Determinar el porcentaje de escoria y cenizas que se utilizan y reemplazan parcialmente el clinker.•Cuantificar la cantidad de GEI que se han dejado de emitir por la utilización de MPA.

4. Descripción del proyectoMaterias Primas Alternativas utilizadas

•EscoriaLa Escoria se genera durante la operación del alto Horno para la producción de la colada de hierro en la siderúrgica Acerías Paz del Río (Votorantim). Durante este proceso se utiliza como materia prima el mineral de hierro, calizas y coque de carbón. La Escoria es un sólido granular consolidado, lo que significa que está cementado, o no requiere de gran presión para separarlo en parte.

Almacenamiento temporal escoria

4. Descripción del proyectoMaterias Primas Alternativas utilizadas

•CenizasSe generan como producto de la combustión de carbón mineral en las plantas de generación de energía eléctrica, poseen propiedades hidráulicas debido a su contenido de sílice y amorfas que permiten su incorporación en la molienda de cemento. Las cenizas volantes se obtienen de la Planta de Autogeneración de Energía ubicada al interior de la Planta de Cemento Sogamoso y de otras termoeléctricas que se encuentran en la región.

Almacenamiento temporal ceniza

4. Descripción del proyectoDatos de producción de cemento y materias primas utilizadas.

En la Tabla 1, se presenta la producción de Cemento Tipo I y las materias primas utilizadas.

Tabla 1. Producción Cemento Tipo I y materias primas utilizadas.CEMENTO TIPO I

AÑOS2009 2010 2011 2012 PROMEDIO

Producción 402,771 399,407 441,025 388,363 407,892Índice energía 44.16 44.30 45.11 46.30 44.97Escoria (Ton) 97,920 87,865 107,092 115,354 102,058

Índice Escoria (%) 24.31 22.00 24.28 29.70 25.07Caliza (Ton) 95,733 100,517 95,796 74,921 91,742

Índice Caliza (%) 23.77 25.17 21.72 19.29 22.49Yeso (Ton) 18,065 19,850 26,581 20,120 21,154

Índice Yeso (%) 4.49 4.97 6.03 5.18 5.17Cenizas (Ton) 0.00 0.00 0.00 4,974 1,244

Índice Cenizas (%) 0.00 0.00 0.00 1.28 0.32Clinker (Ton) 194,440 194,345 218,370 180,906 197,016

Índice Clinker (%) 49.02 49.43 50.19 47.35 49.00Adición Total (%) 48.08 47.17 46.00 50.28 47.88

Adición Escoria y Ceniza 24.31 22.00 24.28 30.98 25.39

Se observa que las adiciones de escoria y ceniza en la fabricación de cemento tipo I representan el 25.39%

4. Descripción del proyectoCantidad de GEI que se han dejado de emitir por la utilización de MPA.

En la tabla 2, se relaciona el indicador de (Ton CO2/Ton Clinker) que se han dejado de emitir en los últimos 4 años en Planta Sogamoso por el uso de MPA.

*Calculado con WBCSD Cement Sustainability Initiative Cement CO2 and Energy Protocol, Version 3.04, CO2 Emissions and Energy Inventory

AÑO 2009 2010 2011 2012Ton CO2/Ton Clinker * 0.911 0.913 0.911 0.913

Toneladas totales de CO2 emitidas 177135 177437 198935 165187Ton CO2 que se dejaron de emitir por utilización de materiales alternativos

89205 80220 97561 109873

Total ton CO2 que se han dejado de emitir por uso de materiales alternativos

376,860

5. Resultados obtenidos• En Planta Sogamoso, por la utilización de MPA que reemplazan

parcialmente el clinker, se han dejado de emitir 376,860 Ton CO2 en los últimos 4 años.

• Según la Unidad de Planeación Minero Energética UPME, la Dirección Cambio Climático EPM y el Protocolo Carbono Neutral, se estima que deben sembrarse 3.7 árboles para compensar una Ton CO2 emitida, por lo tanto, la disminución de emisiones por utilización de MPA corresponden a realizar la siembra de 1256 hectáreas

• Para producir una ton/clinker, se requieren 1.62 ton/caliza, por lo tanto la utilización de MPA permitió evitar la extracción de 170,446 ton/caliza en los últimos 4 años, de esta manera se disminuye la remoción de recursos naturales no renovables.

• En la fabricación de cemento tipo I por proceso seco tal y como es el caso de Planta Sogamoso, aproximadamente el 60% del consumo de agua, ocurre en la torre acondicionadora de gases del proceso de Clinkerización, al generar menor cantidad de clinker, se consume menor cantidad de agua.

6. Conclusiones• La utilización de MPA alternativas para la fabricación de cemento tipo I,

contribuyen a disminuir las emisiones de GEI.

• El uso de las MPA promueve la disminución en la remoción de recursos naturales no renovables.

• Las MPA que reemplazan parcialmente el clinker, corresponden a residuos de otros procesos productivos, la utilización de estas permite aumentar el ciclo de vida útil.

• El uso de MPA alternativas, contribuye a minimizar los aspectos e impactos ambientales asociados al almacenamiento y disposición final de las mismas.