Calcio derivado de silicatos como vía hacia un cemento Portland de baja emisión de carbono

Por qué las rocas importan para ciudades más limpias

El cemento es el pegamento oculto de la vida moderna, sostiene nuestras casas, puentes y rascacielos. Sin embargo, fabricarlo libera casi tanto dióxido de carbono como todos los coches pequeños del mundo. Este estudio explora una vía sorprendente para seguir usando el cemento Portland familiar mientras se reducen drásticamente esas emisiones: partir no de la caliza polvorienta, sino de rocas volcánicas oscuras como el basalto.

Un gigante silencioso de la contaminación climática

El cemento Portland ordinario domina la construcción global porque es bien conocido, está ampliamente disponible y cuenta con generaciones de experiencia constructiva. Pero su ingrediente principal, el calcio procedente de la piedra caliza, lleva aparejada una penalización de carbono inherente. Cuando la caliza se calienta para fabricar cemento, su carbono sale en forma de dióxido de carbono, y además se consume combustible para alcanzar las muy altas temperaturas del horno. En conjunto, esos pasos hacen que el cemento represente aproximadamente el 4,4% de las emisiones de gases de efecto invernadero de la humanidad, comparable a todos los vehículos ligeros del planeta.

Otro tipo de roca con el mismo elemento útil

Los autores señalan que la mayor parte del calcio de la Tierra no está en la caliza sino en rocas silicatadas como el basalto y el gabro, que contienen calcio ligado a silicio y oxígeno pero casi sin carbono. Al cartografiar la geología mundial, muestran que estas rocas aparecen en muchos países y podrían abastecer a los fabricantes de cemento durante cientos de miles de años. Aunque cada tonelada de basalto contiene menos calcio que la caliza, el recurso accesible total es vasto y, lo que es crucial, no libera carbono al calentarse.

Cómo el basalto podría producir un cemento familiar

Convertir el basalto en cemento Portland es más complejo que la vía tradicional, porque su calcio está diluido entre otros elementos. Mediante análisis termodinámico, el equipo compara la energía mínima posible necesaria para fabricar cemento a partir de diferentes minerales. Encuentran que, en teoría, convertir silicatos ricos en calcio en cemento Portland podría usar menos de la mitad de la energía requerida cuando se parte de caliza, evitando además el carbono liberado por la propia roca. El artículo describe una vía práctica basada en pasos industriales existentes: usar ácido para extraer calcio y otros metales de la roca, emplear electricidad para separar y recuperar los químicos, y luego calentar el compuesto cálcico resultante en un horno similar a las plantas actuales. Incluso en un diseño conservador que aún no está optimizado, las emisiones del proceso procedentes de la roca caen a cero y el consumo energético total puede disminuir una vez se contabilizan los subproductos valiosos.

Más que cemento de una sola cantera

El basalto no es solo una fuente de calcio. También contiene grandes cantidades de hierro, aluminio y sílice, los mismos ingredientes usados para acero, aluminio metálico y materiales suplementarios que se mezclan en el cemento. Si futuras plantas refinasen basalto a la escala necesaria para abastecer el cemento global, el estudio sugiere que podrían también cubrir la mayor parte o la totalidad de la demanda actual de acero, óxido de aluminio y aditivos cementicios a partir de la misma corriente de roca. Eso podría reducir los residuos mineros, disminuir el número de explotaciones separadas y generar nuevos ingresos que ayuden a financiar una producción de cemento más limpia.

Por qué seguir con un cemento familiar sigue importando

Se han propuesto muchos cementos alternativos que usan diferentes químicas y menos calcio, a menudo con menores emisiones. Sin embargo, han penetrado escasamente en el mercado porque constructores y reguladores desconfían de materiales no probados en estructuras destinadas a durar décadas y proteger a las personas. Los autores usan un modelo de riesgo simple para argumentar que podrían necesitarse miles de edificios reales y muchas décadas de observación antes de que un cemento totalmente nuevo gane confianza generalizada. En contraste, un cemento hecho a partir de basalto pero diseñado para comportarse exactamente como el cemento Portland ordinario podría encajar mucho más fácilmente en las normas existentes, las reglas de diseño y la práctica constructiva.

Construir un futuro con menos carbono con herramientas conocidas

En términos sencillos, el artículo concluye que podríamos seguir usando el mismo tipo de cemento, pero cambiar la roca de partida y la forma de procesarla. Al extraer calcio de rocas silicatadas libres de carbono, refinar coproductos como acero y aluminio, y alimentar el proceso con energía más limpia, los autores sostienen que el cemento podría fabricarse con poca o ninguna contaminación por carbono, borrando potencialmente ese 4,4% de las emisiones globales. Este enfoque no sustituiría a otras estrategias como un mejor diseño de edificios, el reciclaje o la captura de carbono, pero podría funcionar junto a ellas para ayudar a que las ciudades crezcan sin consolidar los costes climáticos actuales.

Cita: Prancevic, J.P., Finke, C.E., Peterson, E. et al. Silicate-derived calcium as a pathway to low-carbon Portland cement. Commun. Sustain. 1, 78 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00056-4

Palabras clave: emisiones de cemento, cemento de basalto, construcción baja en carbono, descarbonización industrial, cemento Portland