Evaluación ambiental y económica de la producción de cemento en Egipto utilizando combustible derivado de residuos de residuos sólidos municipales

Convertir la basura en energía para la construcción

Cada día, las ciudades de Egipto generan montañas de basura doméstica, gran parte de la cual termina en vertederos a cielo abierto. Al mismo tiempo, las fábricas de cemento del país queman grandes cantidades de carbón y gas, liberando gases que calientan el clima. Este estudio explora una idea simple pero potente: ¿y si parte de esa basura pudiera limpiarse, procesarse en un combustible y luego usarse para alimentar las plantas de cemento, reduciendo a la vez la contaminación y los residuos?

Por qué los residuos y el cemento están tan ligados

El cemento es la columna vertebral de la construcción moderna, pero tiene un alto coste ambiental. Producir una tonelada de cemento requiere típicamente mucha energía y libera alrededor de 0,8 toneladas de dióxido de carbono, tanto por la combustión de combustible como por el calentamiento de la piedra caliza. En Egipto, la mayor parte de esa energía sigue proviniendo de combustibles fósiles, mientras que se generan aproximadamente 28 millones de toneladas de residuos sólidos municipales cada año y se depositan en su mayoría en vertederos abiertos. Los autores vieron una oportunidad para conectar estos dos desafíos: convertir parte de los residuos en un combustible conocido como combustible derivado de residuos (RDF) e introducirlo en los hornos de cemento, sustituyendo al carbón y al gas natural.

Cómo la basura se convierte en un combustible usable

El estudio examinó una planta de RDF en Alejandría que procesa residuos domésticos mixtos. Los camiones entregan los residuos, que se clasifican para eliminar los reciclables y los objetos voluminosos. El material restante se tritura, se tamiza, se seca para reducir su humedad, se tritura de nuevo hasta obtener un tamaño uniforme y se somete a separación por aire para eliminar el polvo y los fragmentos muy ligeros. De unas tres toneladas de residuos mixtos se obtiene aproximadamente una tonelada de RDF, rica en plásticos, papel, textiles y madera, con suficiente contenido energético para quemarse bien en los hornos de cemento. Aunque la fabricación de RDF consume electricidad y diésel, especialmente en la etapa de secado, también desvía residuos de los vertederos y reduce la necesidad de extraer y transportar combustibles fósiles.

Poner a prueba distintas mezclas de combustible en las plantas de cemento

Para ver qué diferencia hace el RDF, los investigadores utilizaron una evaluación del ciclo de vida, un método que rastrea los impactos ambientales desde la extracción de las materias primas hasta la puerta de la fábrica. Modelaron cinco escenarios para producir una tonelada de cemento: desde la configuración actual basada únicamente en combustibles fósiles hasta la sustitución total de carbón y gas por RDF. En cada caso, se mantuvo la misma energía térmica total requerida por el horno; solo cambió la mezcla de combustibles. A medida que la proporción de RDF aumentó del 0 al 100 por ciento, casi todas las medidas de impacto —como los gases que calientan el clima, las emisiones formadoras de ácido y los contaminantes tóxicos que afectan al agua y al suelo— disminuyeron de manera sostenida. En el escenario de RDF completo, el impacto sobre el calentamiento global se redujo en torno al 19 por ciento y el consumo de combustibles fósiles en más del 60 por ciento, en comparación con la referencia basada totalmente en fósiles.

Equilibrando las ganancias ambientales y las cuestiones económicas

El equipo también examinó los costes tanto de la producción de RDF como de la fabricación de cemento. Producir RDF requiere inversión en almacenamiento, manejo y sistemas de seguridad, además de gastos continuos de mantenimiento, electricidad y mano de obra. Aun así, el combustible resultante resultó ser más barato por unidad de energía que importar carbón y comprar gas natural. Para una planta de cemento que use solo un 20 por ciento de RDF, los costes operativos por tonelada de cemento se redujeron en aproximadamente seis dólares, mientras que los beneficios generales se mantuvieron casi sin cambios. Cuando se consideraron tasas de sustitución mayores, los ahorros en la compra de combustibles y los ingresos potenciales por aceptar residuos (tasas de entrada) convirtieron al RDF en una de las opciones más atractivas financieramente, especialmente en un país que depende en gran medida de combustibles fósiles importados.

Qué significa esto para ciudades más limpias y carreteras más sólidas

En términos sencillos, este estudio muestra que convertir residuos domésticos separados en combustible para las plantas de cemento puede ser una solución de “matar dos pájaros de un tiro”: menos basura pudriéndose o quemándose en vertederos y una producción de cemento más limpia y barata. Aunque existen desafíos técnicos —como controlar las emisiones de metales traza y dioxinas, y mantener la calidad del RDF constante—, los resultados indican que niveles altos de uso de RDF pueden reducir significativamente las emisiones que cambian el clima y la demanda de combustibles fósiles sin perjudicar la economía de las plantas. Para países que enfrentan un rápido crecimiento urbano y un aumento de residuos, usar la basura para alimentar las fábricas que construyen sus ciudades ofrece un camino práctico hacia una economía más circular y menos contaminante.

Cita: Ali, A., Abuarab, M.E., Ibrahim, M.M. et al. Environmental and economic evaluation of Egyptian cement production using refuse-derived fuel from municipal solid waste. Sci Rep 16, 11369 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44273-2

Palabras clave: combustible derivado de residuos, producción de cemento, residuos sólidos municipales, evaluación del ciclo de vida, residuos a energía