O controlamos las emisiones de efecto invernadero, o nos condenamos a la catástrofe.
El Foro de Carbono de la Universidad de Washington -Carbon Leadership Forum– afirma que entre ahora y el 2060 la población mundial duplicará la cantidad de espacio construido equivalente a construir una ciudad de Nueva York completa cada mes durante 40 años. Gran parte de la huella de carbono de estos nuevos edificios tomará la forma de carbono incorporado, tanto las emisiones asociadas a la fabricación como las de la aplicación de los materiales de construcción.
El Foro surge como una iniciativa asociada a la actividad universitaria que en general se propone evitar los impactos más catastróficos del cambio climático por lo que resulta esencial su contribución a la reducción del carbono incorporado ahora y la búsqueda de un camino hacia la construcción con bajas emisiones de carbono en cada proyecto.
De ahí que a partir del reconocimiento de que los edificios representan casi la mitad de emisiones globales de CO2, la misión del foro es eliminar el carbono incorporado en los edificios y la infraestructura inspirando la innovación a través de la acción colectiva para crear un futuro justo y próspero. Para ello realizan investigaciones, procesos formativos y fomenta la colaboración cruzada para reducir a cero el carbono incorporado en las construcciones de todo orden.
La colaboración cruzada se da mediante una amplia red de arquitectos, ingenieros, contratistas, proveedores de materiales, propietarios de edificios, legisladores y asociaciones, desarrollando acciones de apoyo y capacitación a sus miembros para promover nuevas ideas y enfoques a través de iniciativas impactantes.
¿Qué es el Carbono Incorporado y por qué es importante?
Para el Foro, el Carbono Incorporado se refiere a los gases de efecto invernadero (GEI) generados por la fabricación, el transporte, la instalación, el mantenimiento y la eliminación de materiales de construcción utilizados en edificios, carreteras y otras infraestructuras. Para el foro hay dos formas de categorizar las emisiones de GEI del entorno construido:
- Carbono Operacional: son las emisiones asociadas con la energía utilizada para operar un edificio.
- Carbono Incorporado: son las emisiones asociadas con los materiales y procesos de construcción a lo largo de todo el ciclo de vida de un edificio.
Fuente: carbonleadershipforum.org (con intervención particular)
Pero para el foro las operaciones de construcción no son el único sector de emisiones afectados por los edificios, y precisa que cuando se considera el ciclo de vida completo, los impactos del entorno construido también se distribuyen entre diferentes sectores, tales como:
- Industria: los materiales utilizados en la construcción como el hormigón y el acero, contribuyen significativamente a las emisiones industriales.
- Agricultura, cambio de uso de la tierra y silvicultura: la producción de materiales de construcción de base biológica contribuye a las emisiones de estos sectores.
- Transporte: cuando los materiales se envían o conducen a instalaciones de procesamiento, sitios de construcción o vertederos, las emisiones de los vehículos se cuentan como emisiones de transporte.
- Residuos y desperdicios: cuando se demuelen edificios gran parte de ellos terminan en vertederos o incineradores, donde su descomposición o combustión se rastrean como emisiones de desechos.
Asegura el foro que en medio de esta complejidad, puede ser difícil desentrañar y estimar el verdadero impacto global del carbono incorporado y los edificios en su conjunto. Y subraya que sabemos que, como mínimo, los edificios son responsables de casi el 40% de las emisiones mundiales de efecto invernadero relacionadas con la energía. Para el mismo, los materiales de construcción son una de las mayores fuentes de emisiones industriales y, por lo tanto, son soluciones potenciales para reducir las emisiones de este sector, y agrega que los dos principales sectores industriales por sí solos, el acero y el cemento, son cada uno individualmente responsables de más emisiones que todo el uso de energía de todos los edificios cada año.
De otro lado, el foro afirma que además del ser el sector más grande, la industria también se considera con frecuencia como «critica para reducir» emisiones de efecto invernadero porque muchos procesos industriales clave requieren calor de alta temperatura que aún no se pueden reemplazar de manera confiable con energía limpia. Agrega que los procesos industriales y de transformación de combustibles liberan CO2 y otros contaminantes directamente al aire, razones por las cuales estas emisiones industriales no pueden reducirse simplemente con una transición a energía limpia y electrificación, que es técnicamente más factible con las operaciones de transporte y construcción.
Fuente: carbonleadershipforum.org (con intervención particular)
Pero y frente a este panorama ¿Qué hay que hacer o que se está haciendo? Pues bien el foro además de las actividades de investigación, formación y colaboración cruzada ha venido desarrollando herramientas que permiten medir el carbono incorporado en la construcción, siendo una de ellas la Metodología de Evaluación del Ciclo de Vida (LCA). De otro lado, Architecture 2030 lanzó recientemente CARE o Carbon Avoided Retrofit Estimator, una herramienta digital para cuantificar los beneficios del carbono en la reutilización adaptativa. Miremos cada una de ellas.
Metodología de Evaluación del Ciclo de Vida (LCA)
Un impacto que calculan los modelos LCA es la contribución total al cambio climático. Estos impactos se informan como potencial de calentamiento global (GWP), denominado en resumen «carbono incorporado».
La Evaluación del Ciclo de Vida es ya considerada una ciencia en rápida evolución que da luces para estimar los impactos en la salud y el medio ambiente en términos de su calidad, gravedad y duración. Un edificio genera impactos a lo largo de las distintas etapas de su ciclo de vida, vale decir, de producción y construcción (A), de uso (B), de final de vida útil (C) y de impactos externalizados más allá de los límites del sistema (D).
Fuente: carbonleadershipforum.org (con intervención particular)
Crédito: Meghan Lewis
La LCA rastrea las emisiones liberadas en el aire, el agua o el suelo y las particularmente asociadas con los materiales y productos que generalmente se estiman a partir de modelos computacionales o se basan en mediciones reales. Las emisiones se traducen en impactos ambientales al multiplicar sus masas con factores de caracterización. Estos impactos son clasificados por categorías que son medidas amplias de cambio ambiental que abarcan los efectos de muchos tipos de emisiones. Estas cinco categorías son:
- Potencial de calentamiento global: describe los posible cambios en las temperatura superficiales locales, regionales o globales causadas por una mayor concentración de GEI en la atmosfera, que atrapa el calor de la radiación solar a través del «efecto invernadero».
- Potencial de acidificación: mide y describeel efecto acidificante de las sustancias en el agua y el suelo cuando sustancias como el óxido de carbono se disuelven en el agua bajando los niveles de pH aumentado la acides del agua.
- Potencial de eutrofización: describe el efecto de agregar nutrientes al suelo o al agua, lo que hace que ciertas especies dominen un ecosistema y comprometan la supervivencia de otras especies, por ejemplo cuando el crecimiento excesivo de las algas agota los niveles de oxígeno en el agua y mata a los peces.
- Potencial de agotamiento del ozono: describe el efecto degradante de las sustancias en la atmosfera sobre la capa de ozono, debilitando la capacidad de ésta para evitar que la radiación ultravioleta excesiva llegue a la superficie de la tierra.
- Potencial de formación de smog: describe la presencia de sustancias como el monóxido de carbono y compuesto orgánicos volátiles (COV) en la atmosfera, formando smog fotoquímico que es perjudicial para la salud humana y los ecosistemas.
En un LCA de un edificio, todas las cantidades de materiales y procesos se reúnen en un cuerpo de información conocido como inventario y se multiplican por los impactos de cada material o proceso. Los resultados generales se suman para obtener los impactos ambientales generales de un edificio.
Fuente: carbonleadershipforum.org (con intervención particular)
En la práctica del diseño, LCA puede utilizarse como un modelo comparativo para realizar mejoras incrementales y evaluar las opciones de diseño, es decir que ayuda a los diseñadores a evaluar las consecuencias ambientales de diferentes diseños al comparar edificios, materiales o ensamblajes. Se trata entonces de un proceso iterativo que se resume así:
Fuente: carbonleadershipforum.org (con intervención particular)
CARE-Estimador de Retroadaptación de Carbono Evitado
La rehabilitación y reutilización adaptativa son dos tendencias que han venido copando la atención de arquitectos y constructores, lo que refleja la creciente concientización de la profesión sobre su impacto en el medio ambiente, pero también de las oportunidades que representa lo que ya se ha construido, anota Florian (2023), de ahí que CARE haya emergido como una alternativa para apoyar estas tendencias.
Esta nueva herramienta digital permite a los diseñadores, propietarios y comunidades cuantificar los beneficios de carbono al reutilizar las construcciones ya realizadas en uso o desuso. Al ingresar un conjunto simplificado de información del proyecto, como objetivos energéticos y posibles intervenciones en el edificio, los usuarios pueden estimar rápidamente tanto las emisiones de carbono operativas generadas por el uso del edificio como las emisiones de carbono incorporado que están vinculadas a los materiales de construcción empleados.
La herramienta digital tiene en cuenta una serie de variables como las intervenciones necesarias, por ejemplo, para aumentar la densidad o dar cabida a nuevos usos, la zona climática, la intensidad de la red, y el estado del edificio existente. Se exploran tres escenarios: el edificio existente, el edificio renovado y la nueva construcción y los resultados se pueden comparar fácilmente para ayudar en la toma de decisiones y determinar el enfoque de carbono total más bajo y el tramo de tiempo en el que ocurre, anota Florian.
En esencia, la creciente concientización de los profesionales y empresarios de la construcción, ha hecho emerger acciones como la que encarna el Foro de Carbono o las que se materializan en las aplicaciones en la nube referidas, cuyo único fin es contribuir a la reducción de la huella de carbono derivada de la actividad constructiva como aporte a la contención del efecto invernadero y en consecuencia al cambio climático.
Referencias
- Carbon Leadership Forum. 2023. El desafío del carbono incorporado. Foro de Carbono de la Universidad de Washington, 2023. https://carbonleadershipforum.org/carbon-challenge/
- Florian, Maria Cristina. 2023. Arch Daily, 3 de marzo de 2023. https://www.archdaily.co/co/997345/care-una-nueva-herramienta-digital-que-ayuda-a-los-disenadores-a-cuantificar-el-valor-de-la-reutilizacion-en-una-nueva-construccion?utm_medium=email&utm_source=ArchDaily%20Colombia&kth=6,211,887
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