Reducción de emisiones de efecto invernadero por cambio de combustible y menor uso de Clinker en la fabricación de cemento

Abstract

El desarrollo de esta tesis tuvo como finalidad determinar la cantidad de emisiones de dióxido de carbono equivalente (CO2e) que se logró reducir en una planta de cemento ubicada en Lima, con la implementación de proyectos de cambio combustible de carbón por gas natural y el uso de materiales de adición como la caliza y puzolana en reemplazo de clínker en la fabricación de cementos adicionados. Para calcular la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero dejadas de emitir en la fabricación de clínker y cemento entre los años 2007 y 2012, se utilizó el método aprobado por la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático ACM 0003 versión 07.3 “Reducción de emisiones por sustitución parcial de combustibles fósiles con combustible alternativo menos intensivos en la fabricación de cemento”. También se aplicó el método establecido en las Directrices del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) de 2006, para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero Capítulo II “Emisiones de la Industria de los Minerales”. Se calculó los factores de emisión de dióxido de carbono (CO2) por tonelada de cada tipo de clínker y de cemento producido, y se cuantificó la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero conseguida con la implementación de los proyectos mencionados, las mismas que superan las 116 mil toneladas de dióxido de carbono equivalente como promedio anual. Las conclusiones y recomendaciones están dirigidas a mejorar el desempeño ambiental del sector cemento en la lucha contra el cambio climático, mediante el mayor consumo de gas natural como principal combustible en la fabricación de clínker y el incremento de los materiales de adición extendiéndolo al uso de escorias, cenizas volantes, filler calizo entre otros, en la fabricación de nuevos cementos adicionados para reducir el factor clínker/cemento, buscando obtener un mayor impacto en el mercado nacional bajo una estrategia comercial eficaz.

The purpose of this thesis is to determine the reduction of equivalent carbon dioxide (CO2e) emissions achieved by a cement plant located in Lima, Peru, after implementing fuel switching projects (from coal to natural gas) and adding materials – such as limestone and pozzolanic additives – to replace the clinker used for manufacturing blended cement. The ACM 0003 methodology “Emissions reduction through partial substitution of fossil fuels with alternative fuels or less carbon-intensive fuels in cement manufacture (Version 7.3) of the United Nations Framework Convention on Climate Change was used to calculate the reduction of greenhouse gas emissions in the manufacture of clinker and cement during period 2007–2012, as well as Chapter II “Mineral Industry Emissions” of the 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories issued by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Carbon dioxide (CO2) emission factors were calculated per ton according to each type of clinker and cement. Likewise, the reduction of greenhouse gas emissions was determined after the implementation of the above mentioned projects. The average annual reduction of equivalent carbon dioxide is over 116,000 tons. The conclusions and recommendations support the improvement of the cement industry’s environmental performance to tackle climate change by increasing the use of gas natural as main fuel in the production of clinker, and by increasing the use of additives – such as slag, flyash, and limestone fillers, among others – that reduce the clinker-to-cement ratio in the manufacture of new blended cements in order to obtain a greater impact in the national market through a commercially effective strategy.