Análisis del uso de cenizas de biomasa en hormigones eco-eficientes en el ámbito de la economía circular

Abstract

Currently, the increase in greenhouse gas emissions and the incessant extraction of raw materials is accelerating global warming and the depletion of the planet's natural resources. For these reasons, it is necessary to transition the economic model towards a model in which raw materials remain as long as possible within the production cycle, which means that waste from one process can be used as components of another, this model is the Circular Economy. In addition to taking advantage of waste, in order to reduce society's environmental impact, it is necessary to develop renewable energy sources such as biomass, which can be burned to obtain electrical and thermal energy and whose net carbon balance is zero. In recent years there has been an increase in the development of biomass plants in Spain and therefore in the production of biomass ash as a waste from these plants. These residues can be partial substitutes for the cement and aggregates that make up concrete, giving rise to eco-efficient concretes with a lower carbon footprint than conventional ones. This Master's thesis studies the reduction of emissions associated with the use of biomass ashes in eco-efficient concretes using SimaPro software by applying the Life Cycle Analysis methodology achieving savings in CO2 emissions of 12.4 kg/m3 (i.e., 10%).

En la actualidad, el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero y la incesante extracción de materias primas está acelerando el calentamiento global y el agotamiento de los recursos naturales del planeta. Por estos motivos es necesaria una transición del modelo económico hacia un modelo en el que las materias primas permanezcan el máximo tiempo posible dentro del ciclo productivo, esto implica que los residuos de un proceso puedan ser empleados como componentes de otro, este modelo es el de la Economía Circular. Además de aprovechar los residuos, para reducir el impacto medioambiental de la sociedad, es necesario el desarrollo de fuentes de energías renovables como la de la biomasa, que mediante su combustión permite obtener energía eléctrica y térmica y cuyo balance neto en carbono es nulo. En los últimos años ha aumentado el desarrollo de plantas de biomasa en España y por ello la producción de cenizas de biomasa como residuo de dichas plantas. Estos residuos pueden ser sustitutos parciales del cemento y de los áridos que componen el hormigón, dando lugar a hormigones eco-eficientes con una huella de carbono inferior a la de los convencionales. En el presente Trabajo de Fin de Máster se estudia la reducción de las emisiones asociada al empleo de cenizas de biomasa en hormigones eco-eficientes mediante el software SimaPro aplicando la metodología del Análisis de Ciclo de Vida alcanzándose ahorros de emisiones de 12,4 kg CO2 por metro cúbico de hormigón (un 10% de ahorro).