CETIM investiga la obtención de cementos y hormigones más sostenibles, a partir de los propios residuos de construcción y demolición, así como escorias siderúrgicas de hornos de arco eléctrico, en el marco del proyecto KEOPS.

KEOPS ofrece el potencial de cerrar el círculo dentro del sector de la construcción, haciendo de sus residuos la materia prima con la que fabricar cementos y hormigones

La iniciativa promovida por CETIM aúna a cinco agentes empresariales de toda la cadena de valor del sector de la construcción: ADEC Global, Cromogenia, Cementos Cruz, Extraco y Prefhorvisa.

El sector de la construcción representa un tercio de los residuos y un 35% emisiones de gases de efecto invernadero generadas, principalmente, por el cemento Portland. Por ello, actualmente, se están incrementado los estudios en torno al desarrollo de cementos, morteros y hormigones más sostenibles, aunque las soluciones que abogan por la sustitución total de Cemento Portland son muy escasas.

Entre las soluciones más relevantes, destacan los geopolímeros, que utilizan distintos materiales en base aluminosilicatos que dan lugar a materiales cementantes sostenibles. Estos suelen generarse a partir de cenizas volantes y escorias de alto horno, y su fabricación en base a otros residuos es un campo poco explorado actualmente.

KEOPS, una alternativa al cemento Portland
Ante esta necesidad técnica y ambiental de sustituir el cemento Portland y los áridos naturales por materiales alternativos, surge el proyecto KEOPS. Para ello se están investigando soluciones cementantes completamente sostenibles y de alto valor añadido basadas en geopolímeros (cementos alcalinos).

Estos nuevos materiales, se están desarrollando gracias a la valorización de residuos de alto impacto medioambiental y alto volumen, principalmente los propios de la industria de la construcción, los Residuos de Construcción y Demolición (RCDs), así como las escorias (blancas y negras) procedentes de la industria de producción del acero, en un claro ejemplo de economía circular.

El consorcio KEOPS, formado por ADEC Global, Cromogenia, Cementos Cruz, Extraco y Prefhorvisa, abarca toda la cadena de valor del sector de la construcción. Además, cuenta con el apoyo transversal de CETIM en la investigación.

Resultados
El proyecto KEOPS, es una vía de investigación de gran interés, novedosa y de gran potencialidad a futuro. Superado el ecuador del proyecto, cabe destacar los exitosos resultados obtenidos hasta la fecha, prometedores para todas las empresas del consorcio.

Se está desarrollando junto con Adec Global una aplicación blockchain que permita registrar la trazabilidad de los precursores y áridos, pudiendo así verificar su procedencia y los procesos a los que han sido sometidos certificando su origen sostenible. Además, Adec Global genera convenientemente los precursores y áridos acondicionados para cada aplicación.

De manera transversal a todo el consorcio, la empresa Cromogenia está desarrollando aditivos específicos que, por un lado, mejoren el proceso de molienda de los precursores; y por otro, cambien y optimicen la fluidez y trabajabilidad de las pastas y hormigones generados para cada end-user.

Con Cementos Cruz, se han logrado y optimizado varias formulaciones de cementos tipo geopolímero para las aplicaciones planteadas; entre ellas, alguna adecuada para la impresión 3D de geopolímeros, de interés para la propia empresa, cumpliendo con todas las características técnicas necesarias.

Con Extraco, se han formulado con éxito geopolímeros para hormigones proyectados, de alta resistencia química y para remediación ambiental, con excelentes resultados, destacando la altísima resistencia química de los hormigones KEOPS.

Por último, respecto a Prefhorvisa, los requerimientos del material prefabricado provocaron que el diseño de las mezclas se realizara de forma independiente. Tras la identificación en laboratorio de las formulaciones óptimas, se comprobó que los bloques de hormigón realizados en el escalado industrial mantenían las buenas propiedades alcanzadas en laboratorio.

Expertise de CETIM
En este proyecto, CETIM apoya técnicamente a las cinco empresas que forman el consorcio. El Área de Materiales Avanzados de CETIM participa en el desarrollo del material cementante geopolimérico base y de los diversos hormigones geopoliméricos, optimizando las formulaciones para su fabricación posterior. Por su parte, el Área de Industria Digital participa en el desarrollo de la aplicación blockchain gracias a su expertise en materia de trazabilidad y reproducibilidad de procesos de fabricación de diferentes materiales y productos.

Finalmente, CETIM también participa en la evaluación económica y medioambiental de los productos y procesos desarrollados, con el fin de garantizar su viabilidad desde ambos puntos de vista. 

Así, con el fin de generar un producto de menor impacto ambiental y valorizar los residuos del propio sector y otros afines, KEOPS busca impulsar la economía circular en la industria de la construcción, convirtiendo estos residuos generados en nuevas materias primas, empleadas de nuevo en el sector en el que se han generado.