Carboni incorporat

La necessitat d’abordar de manera urgent l’impacte de la construcció d’edificis per donar resposta a l’emergència climàtica en la qual ens trobem es fa cada vegada més patent en el sector.

El sector de la construcció representa, segons dades de l’Agència Internacional de l’Energia, el 38% de les emissions de gasos d’efecte hivernacle a nivell mundial; d’aquest total, el 27% correspon a les emissions derivades de la producció d’energia per al funcionament d’edificis i l’11% restant s’atribueix als processos d’extracció i transformació de materials, l’anomenat carboni incorporat, que s’emet majoritàriament abans de l’inici de la fase d’ús d’un edifici.

Havent abordat el problema de les emissions derivades del consum energètic d’un edifici, la regulació del qual fa anys que està implementada, el focus d’atenció del problema es desvia ara cap a les emissions durant la fase de construcció d’un edifici, molt abans fins i tot de posar-lo en funcionament.

És durant la fase de producció dels materials que el componen que, segons els estàndards imperants des de la industrialització, es duu a terme un elevat consum d’energia i s’emeten grans quantitats de carboni.

A diferència de les regulacions àmpliament implementades en relació amb el consum energètic al llarg de la vida útil dels edificis, com és el cas dels edificis de consum gairebé nul (NZEB), el carboni incorporat, malgrat representar l’11% de les emissions de gasos d’efecte hivernacle a nivell mundial, encara no està regulat a nivell normatiu, excepte algunes excepcions en alguns països europeus com Dinamarca, Finlàndia, França o Països Baixos.

Per poder avançar cap a un escenari de descarbonització del sector de la construcció és necessari abordar el carboni incorporat en els nostres edificis durant la fase de construcció, rehabilitació i desmantellament d’aquests per poder dur a terme un procés de descarbonització en línia amb els objectius de l’Acord de París a temps i evitar així una catàstrofe climàtica.

L’impacte del sector de la construcció

Segons dades de l’any 2022 de la International Energy Agency, els edificis generen el 38% de les emissions globals anuals de gasos d’efecte hivernacle, de les quals el 27% són derivades de les operacions de construcció, mentre que l’11% restant corresponen a la indústria de materials i transports emprats en aquesta construcció, el que es coneix com a carboni incorporat. [1]

Al nostre país, el sector de l’edificació té un rol crucial ja que ocasiona el 30,1% del consum d’energia final i el 25,1% de les emissions, de les quals el 8,2% són emissions directes associades al consum de combustible en el sector residencial, comercial i institucional.

En bona mesura, això es deu al fet que al nostre país disposem d’un parc edificat envellit i ineficient, que no dóna resposta a les necessitats d’habitabilitat del segle XXI. [2]

Emissions de carboni en arquitectura

Quan parlem d’emissions de carboni en el sector de l’arquitectura, cal tenir en compte totes les emissions generades al llarg del cicle de vida de l’edifici, és a dir que hem d’incloure no només les emissions durant la fase d’ús, sinó també tots els processos que es desenvolupen abans de la posada en marxa de l’edifici —producció de materials, transport i execució d’obra— així com els processos de rehabilitació o desmantellament de sistemes al final de la seva vida útil.

Per això, distingim entre quatre fases principals de la vida d’un edifici: la fase de producte, de fabricació dels materials; la fase de construcció; la fase d’ús i el final de vida de l’edifici, que pot suposar la seva demolició o transformació mitjançant rehabilitació.

A cadascuna d’aquestes fases que veiem representades en la gràfica següent els corresponen diferents tipus de carboni associats.

Gràfica amb els mòduls d’informació del cicle de vida dels edificis per a l’avaluació de la seva sostenibilitat segons la Norma UNE EN 15978. [3]

Tipus d’emissions de carboni al llarg del cicle de vida d’un edifici

A més, cal distingir entre els diferents tipus d’emissions de carboni, que s’emeten al llarg de les fases del cicle de vida de l’edifici:

– Carboni incorporat inicial (Upfront carbon): emissions causades durant les fases de producció i construcció, abans de l’inici de la vida útil de l’edifici.

També denominat Contingut energètic, Energia Grisa, o Energia oculta, es refereix a la suma d’emissions dels materials de construcció durant el seu cicle de vida, des de la seva extracció, fabricació, construcció, fins al seu manteniment i eliminació.

A diferència d’altres categories d’emissions, aquestes ja s’han alliberat a l’atmosfera abans que s’ocupi l’edifici o la infraestructura comenci a operar.

El carboni incorporat inicial es correspon amb els mòduls A1-3 de la fase de producció i A4-5 de la fase de construcció.

– Carboni incorporat en fase d’ús (Use stage embodied carbon): emissions relacionades amb materials i processos necessaris per mantenir l’edifici o infraestructura tant durant l’ús, com per a remodelacions.

Aquest es produeix en paral·lel al llarg de la fase d’ús al carboni operatiu, emès a causa de la necessitat de calefacció i refrigeració, així com el derivat del consum d’energia per a tot tipus d’electrodomèstics.

Correspon als mòduls de la gràfica d’ús, manteniment, reparació i substitució B1-4 i B5 de rehabilitació.

– Carboni incorporat de final de vida (End of life carbon): emissions de carboni associades a la fase de final de vida de l’edifici, és a dir que ocorre després del seu ús.

En aquesta fase el carboni embegut o incorporat es correspon amb els mòduls de deconstrucció/demolició (C1), transport des del lloc (C2), residus derivats de les fases de processament (C3) i eliminació (C4).

– Carboni operatiu (Operational carbon): emissions associades a l’energia necessària per fer que l’edifici sigui operatiu com a infraestructura, és a dir a l’energia consumida durant la fase d’ús de l’edifici per mantenir les condicions d’habitabilitat al seu interior, referides tant a l’ús de climatització (calefacció i refrigeració) com a la resta d’usos (aigua calenta sanitària, electrodomèstics, cuina i il·luminació).

El carboni operatiu es correspon amb el mòdul B6. [4]

El carboni embegut o carboni incorporat

El carboni embegut (de l’anglès: embodied carbon) o carboni incorporat comprèn el carboni inicial emès durant la construcció de l’edifici, el de la fase d’ús corresponent a la rehabilitació d’aquest i el del final del cicle de vida que comprèn el desmantellament.

El carboni incorporat correspon a les emissions de Gasos d’Efecte Hivernacle —GEH— associades amb la producció de materials, el seu transport, així com els processos de construcció al llarg de tot el cicle de vida de l’edifici: producció, construcció o rehabilitació, ús i final de vida.

El carboni incorporat es genera, per tant, en totes les fases del cicle de vida de l’edifici.

A més, podem afegir un altre subtipus de carboni incorporat: el carboni incorporat més enllà del cicle de vida (Beyond the lifecycle). Es tracta de les emissions de carboni o estalvis incorreguts a causa de la reutilització o reciclatge de materials o bé a causa de processos de reabsorció de carboni biogènic per part dels propis materials de construcció i que es computen com a emissions evitades o negatives.

Anàlisi del Cicle de Vida

Davant d’aquesta realitat es posa de manifest la importància d’avaluar l’impacte ambiental i tenir dades fiables que ens permetin prendre decisions en relació amb l’elecció de materials que limitin l’impacte de carboni.

Per calcular els impactes en el sector de la construcció, el mètode més eficaç és l’anàlisi del cicle de vida (ACV), una metodologia que té en compte múltiples criteris i tot l’impacte ambiental durant tota la vida d’un producte o servei. [5]

L’anàlisi del cicle de vida (ACV) és un mètode per calcular l’impacte ambiental d’un producte o projecte durant totes les seves fases de vida.

Una anàlisi del cicle de vida d’un edifici suposa avaluar totes les fases al llarg de la seva concepció, construcció i desmantellament des del subministrament de matèries primeres, fabricació de productes de construcció, procés de construcció, ús, demolició i reciclatge de materials.

El còmput del carboni incorporat va de la mà del desenvolupament d’una taxonomia comuna que descrigui i estableixi les bases de conceptes o, si escau, mètodes de càlcul com és l’ACV.

En el moment en què es comencen a tenir en compte totes les fases anteriors a l’ús de l’edifici i el percentatge del total que suposen, arribant aquest a representar més de les tres quartes parts del total de l’impacte de l’edifici, la comprensió de l’ACV d’un edifici ajuda que el carboni incorporat deixi de ser una part oculta de l’impacte climàtic d’un edifici i es tingui en compte, es quantifiqui i es comenci a legislar sobre ell.

A continuació, veiem el desglossament complet de les fases del cicle de vida d’un edifici i un percentatge aproximat de les emissions de carboni associades a les diferents fases:

Declaracions Ambientals de Producte

Per dur a terme un procés d’anàlisi de cicle de vida d’un edifici, necessitem poder imputar valors d’impacte de cadascun dels materials que el componen. Aquestes dades poden ser incorporades procedents d’un valor genèric (per exemple: emissions genèriques d’un totxo ceràmic) o bé mitjançant un valor que analitza les emissions pròpies d’un únic producte desenvolupat per un fabricant.

Aquesta dada ha d’estar continguda en les denominades DAP, les Declaracions Ambientals de Producte, que suposen l’anàlisi de cicle de vida i impactes d’un material concret que cada fabricant realitza mitjançant una normalització estandarditzada.

Aquesta eina s’utilitza per valorar l’impacte ambiental i l’ús de recursos al llarg del cicle de vida de productes de conformitat amb la norma EN 15804 i la seva Regla de Categoria de Producte (RCP). [9]

No hem d’oblidar que tant l’ACV com les DAP són 2 dels 6 macroobjectius que estableix la certificació Level(s), un marc comú europeu de moment voluntari que té l’objectiu de ser incorporat de manera obligatòria per millorar la sostenibilitat dels edificis.

En relació amb les DAP dels materials, Level(s) estableix la necessitat de llistar les vides útils d’aquests, quantificar el seu impacte ambiental i els Residus de Construcció i Demolició (RCD) que generen, amb l’objectiu que els cicles de vida dels materials siguin circulars i eficients des del punt de vista dels recursos.

En el cas que es reguli i imposi l’obligatorietat a tots els materials comercialitzats de disposar d’una DAP, apareix un debat respecte a la implementació d’aquesta norma. En el cas que les DAP les hagi de pagar l’empresa fabricant, que sembla ser el cas més probable de moment, cal ser conscients que l’anàlisi i homologació d’una DAP resulta molt cara, ja que actualment pot rondar els 3.000 €. [10]

És per aquest motiu que la majoria de països que implementen l’obligatorietat de dur a terme un cicle de vida declarant les emissions prèvia construcció d’un edifici, ofereixen sempre la possibilitat de partir de dades normalitzades de producte via DAP o bé de dades genèriques per tipus de material.

Cal tenir en compte que una DAP ha de ser elaborada per un agent extern a l’empresa comercialitzadora per evitar frau o tergiversació de les dades, per la qual cosa això suposa una elevada inversió per a empreses petites i podria arribar a treure-les de l’equació, impedint que les estructures petites puguin competir amb les grans companyies.

Tenint en compte aquesta problemàtica, hauria de plantejar-se implementar un sistema de subvencions perquè petits fabricants locals puguin abanderar aquest canvi, en un escenari en què els productors de materials de reduït impacte solen ser empreses emergents o de tradició familiar amb reduïts recursos.

A Espanya, actualment la normativa que regula les Declaracions Ambientals de Producte -DAP-, anomenades en anglès Environmental Product Declaration -EPD-, és la EN 1580 “Sostenibilitat en la construcció. Declaracions ambientals de producte. Regles de categoria de producte bàsiques per a productes de construcció”. [11]

Com reduir el carboni incorporat?

Més enllà de prediccions tecnicistes, les claus per reduir el carboni incorporat deriven del sentit comú i la coherència amb els principis sostenibles:

En relació amb la rellevància de l’elecció de materials segons el seu carboni incorporat, cal fer un incís en els materials a evitar. Hi ha alguns materials de carboni incorporat molt alt que s’utilitzen àmpliament en la indústria, inclosos, entre d’altres, l’alumini, acer, cement i materials a base de plàstic.

Existeixen per això associacions d’acer i formigó amb menys carboni, com Responsible Steel Standard Development o Concrete Sustainability Council, que aposten per la implementació d’infraestructures més sostenibles per a la producció d’aquest tipus de materials la naturalesa dels quals requereix inevitablement una elevada transformació, però que continuaran usant-se, encara que cada vegada menys, en el procés de transició cap a l’ús de materials de menor petjada de carboni.

Per contra, hi ha alguns materials que tenen valors de carboni incorporat molt baixos o negatius en el punt d’ús: materials de base biològica com fusta tova, fusta contraplacada, fusta laminada creuada i aïllaments de fibra vegetal. Aquests eliminen el carboni de l’atmosfera a mesura que creixen i, per tant, podrien usar-se per segrestar el carboni en l’edifici durant la seva vida útil i més enllà d’aquesta.

A més, alguns dels beneficis derivats de la regulació del carboni incorporat són evitar enderrocs d’edificis a través de l’incentiu de les rehabilitacions, generar una indústria de materials reciclats, conscienciar sobre els edificis saludables regulant l’ús de certs materials, innovar en recerca sobre nous materials i reduir el cost de construcció.