Uso de combustibles alternativos en la producción de cemento

El uso de alternativas a los combustibles fósiles ha aumentado rápidamente en la producción de cemento en las últimas décadas. La selección de materias primas y combustibles alternativos requiere una consideración cuidadosa del impacto potencial en las emisiones ambientales, los procedimientos operativos, las cuestiones relacionadas a salud y seguridad, el desempeño del cemento, la economía general, así como el cumplimiento de las regulaciones pertinentes.
Las alternativas comunes al carbón, el petróleo o el gas incluyen:

• Aceites lubricantes usados;
• Hidrocarburos clorados;
• Disolventes;
• Plásticos;
• Neumáticos usados;
• Combustibles derivados de residuos;
• Lodos de depuradoras;
• Harina de huesos de animales;
• Cáscaras de arroz;
• Residuos de madera.

 El uso de combustibles alternativos en la fabricación de cemento ha ido creciendo rápidamente, debido a la necesidad de encontrar formas responsables de deshacerse de estos materiales y debido a su ventaja económica para el productor de cemento. El combustible de horno representa aproximadamente el 25% de los costos de producción del clínker, y los combustibles fósiles cuestan alrededor de u$s 100 / t*. Los combustibles alternativos a menudo cuestan mucho menos e incluso pueden exigir una tarifa de entrada (costo negativo).  
Otro factor clave es la sostenibilidad. Si bien todos los combustibles liberan CO2 cuando se queman, algunos combustibles alternativos se consideran neutrales en CO2. El CO2 capturado cuando se cultiva elementos orgánicos se libera cuando el material se quema, lo que resulta en cero emisiones netas de CO2. 
Si bien el uso de estos materiales puede proporcionar beneficios económicos y ambientales, su uso puede introducir elementos menores que pueden tener un impacto negativo en ciertos parámetros de calidad del cemento que deben abordarse. No siempre es una tarea sencilla identificar un efecto definitivo de un solo elemento en la calidad. El profesor HFW Taylor en su libro "Cement Chemistry" señala que, "los componentes menores pueden afectar las propiedades de una fase de clínker ... por ejemplo, al causar cambios en el tamaño del cristal, la morfología o la perfección estructural, y también pueden modificar la microestructura del clínker como tal . Los efectos de agregar más de un componente menor no son simplemente adiciones y pueden ser complejos" 
Sin embargo, el papel de algunos elementos menores se ha estudiado lo suficiente como para predecir ciertos efectos potenciales sobre propiedades como la demanda de agua, el tiempo de fraguado y el desarrollo de las resistencias. Una vez que se ha identificado un impacto en la calidad, es posible que el aditivo de cemento apropiado pueda mitigar el impacto negativo, facilitando así el uso del combustible alternativo o material de desecho.
Tratar los problemas de calidad con aditivos químicos en el sistema de molienda representa una forma rentable de mitigar los posibles impactos negativos que pueden originarse por el uso de combustibles alternativos y materiales de desecho en el proceso de fabricación del cemento.

*Estos costos pueden variar según el país de origen.