CARBONO INCORPORADO

La necesidad de abordar de forma urgente el impacto de la construcción de edificios para dar respuesta a la emergencia climática en la que nos encontramos se hace cada vez más patente en el sector.

El sector de la construcción representa, según datos de la Agencia Internacional de la Energía, el 38% de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial, de este total, el 27% corresponde a las emisiones derivadas de la producción de energía para el funcionamiento de edificios y el 11% restante se atribuye a los procesos de extracción y transformación de materiales, el denominado carbono incorporado, que se emite mayoritariamente antes del inicio de la fase de uso de un edificio.

Habiendo abordado el problema de las emisiones derivadas del consumo energético de un edificio, cuya regulación lleva años implementada, el foco de atención del problema se desvía ahora hacia las emisiones durante la fase de construcción de un edificio, mucho antes incluso de ponerlo en funcionamiento.

Es durante la fase de producción de los materiales que lo componen que, según los estándares imperantes desde la industrialización, se lleva cabo un elevado consumo de energía y se emiten grandes cantidades de carbono.

A diferencia de las regulaciones ampliamente implementadas en relación al consumo energético a lo largo de la vida útil de los edificios, como es el caso de los edificios de consumo casi nulo (NZEB), el carbono incorporado pese a representar el 11% de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial, aún no está regulado a nivel normativo, salvo algunas excepciones en algunos países europeos como Dinamarca, Finlandia, Francia o Países Bajos.

Para poder avanzar hacia un escenario de descarbonización del sector de la construcción es necesario abordar el carbono incorporado en nuestros edificios durante la fase de construcción, rehabilitación y desmantelación de los mismos para poder llevar a cabo un proceso de descarbonización en línea con los objetivos del Acuerdo de París a tiempo y evitar así una catástrofe climática.

El impacto del sector de la construcción

Según datos del año 2022 de la International Energy Agency, los edificios generan el 38% de las emisiones globales anuales de gases de efecto invernadero, de las cuales el 27% son derivadas de las operaciones de construcción, mientras que el 11% restante corresponden a la industria de materiales y transportes empleadas en esta construcción, lo que se conoce como carbono incorporado. [1]

En nuestro país, el sector de la edificación tiene un rol crucial ya que ocasiona el 30,1% del consumo de energía final y el 25,1% de las emisiones, de las que el 8,2% son emisiones directas asociadas al consumo de combustible en el sector residencial, comercial e institucional.

En buena medida, esto se debe a que en nuestro país disponemos de un parque edificado envejecido e ineficiente, que no da respuesta a las necesidades de habitabilidad del siglo XXI. [2]

Emisiones de carbono en arquitectura

Cuando hablamos de emisiones de carbono en el sector de la arquitectura, es necesario tener en cuenta todas las emisiones generadas a lo largo del ciclo de vida del edificio, es decir que debemos incluir no solo las emisiones durante la fase de uso, sino también todos los procesos que se desarrollan antes de la puesta en marcha del edificio -producción de materiales, transporte y ejecución de obra- así como los procesos de rehabilitación o desmantelamiento de sistemas al final de su vida útil.

Para ello, distinguimos entre cuatro fases principales de la vida de un edificio: la fase de producto, de fabricación de los materiales; la fase de construcción; la fase de uso y el fin de vida del edificio, que puede suponer su demolición o transformación mediante rehabilitación.

A cada una de estas fases que vemos representadas en la siguiente gráfica le corresponden distintos tipos de carbono asociados.

Gráfica con los módulos de información del ciclo de vida de los edificios para la evaluación de su sostenibilidad según la Norma UNE EN 15978. [3]

Tipos de emisiones de carbono a lo largo del ciclo de vida de un edificio

Además, es necesario distinguir entre los diferentes tipos de emisiones de carbono, que se emiten a lo largo de las fases del ciclo de vida del edificio:

– Carbono incorporado inicial (Upfront carbon): emisiones causadas durante las fases de producción y construcción, antes del inicio de la vida útil del edificio.

También denominado Contenido energético, Energía Gris, o Energía oculta, se refiere a la suma de emisiones de los materiales de construcción durante su ciclo de vida, desde su extracción, fabricación, construcción, hasta su mantención y eliminación.

A diferencia de otras categorías de emisiones, éstas ya se han liberado a la atmósfera antes de que se ocupe el edificio o la infraestructura comience a operar.

El carbono incorporado inicial se corresponde con los módulos A1-3 de la fase de producción y A4-5 de la fase de construcción.

– Carbono incorporado en fase de uso (Use stage embodied carbon): emisiones relacionadas con materiales y procesos necesarios para mantener el edificio o infraestructura tanto durante el uso, como para remodelaciones.

Éste se produce en paralelo a lo largo de la fase de uso al carbono operativo, emitido debido a la necesidad de calefacción y refrigeración, así como el derivado del consumo de energía para todo tipo de electrodomésticos.

Corresponde a los módulos de la gráfica de uso, mantenimiento, reparación y substitución B1-4 y B5 de rehabilitación.

– Carbono incorporado de final de vida (End of life carbon): emisiones de carbono asociadas a la fase de fin de vida del edificio, es decir que ocurre después de su uso.

En esta fase el carbono embebido o incorporado se corresponde con los módulos de deconstrucción/demolición (C1), transporte desde el sitio (C2), residuos derivados de las fases de procesamiento (C3) y eliminación (C4).

– Carbono operativo (Operational carbon): emisiones asociadas a la energía necesaria para hacer que el edificio sea operativo como infraestructura, es decir a la energía consumida durante la fase de uso del edificio para mantener las condiciones de habitabilidad en su interior, referidas tanto al uso de climatización (calefacción y refrigeración) como al resto de usos (agua caliente sanitaria, electrodomésticos, cocina e iluminación).

El carbono operativo se corresponde con el módulo B6. [4]

El carbono embebido o carbono incorporado

El carbono embebido (del inglés: embodied carbon) o carbono incorporado comprende el carbono inicial emitido durante la construcción del edificio, el de la fase de uso correspondiente a la rehabilitación del mismo y el del final del ciclo de vida que comprende la desmantelación.

El carbono incorporado corresponde a las emisiones de Gases de Efecto Invernadero -GEI- asociadas con la producción de materiales, su transporte, así como los procesos de construcción a lo largo de todo el ciclo de vida del edificio: producción, construcción o rehabilitación, uso y fin de vida.

El carbono incorporado se genera, por lo tanto, en todas las fases del ciclo de vida del edificio.

Además, podemos añadir otro subtipo de carbono incorporado: el carbono incorporado más allá del ciclo de vida (Beyond the lifecycle). Se trata de las emisiones de carbono o ahorros incurridos debido a la reutilización o reciclado de materiales o bien debido a procesos de reabsorción de carbono biogénico por parte de los propios materiales de construcción y que se computan como emisiones evitadas o negativas.

Análisis del Ciclo de Vida

Ante esta realidad se pone de manifiesto la importancia de evaluar el impacto ambiental y tener datos fiables que nos permitan tomar decisiones en relación a la elección de materiales que limiten el impacto de carbono.

Para calcular los impactos en el sector de la construcción, el método más eficaz es el análisis del ciclo de vida (ACV), una metodología que tiene en cuenta múltiples criterios y todo el impacto ambiental durante toda la vida de un producto o servicio. [5]

El análisis del ciclo de vida (ACV) es un método para calcular el impacto ambiental de un producto o proyecto durante todas sus fases de vida.

Un análisis del ciclo de vida de un edificio supone evaluar todas las fases a lo largo de su concepción, construcción y desmantelación desde el suministro de materias primas, fabricación de productos de construcción, proceso de construcción, uso, demolición y reciclado de materiales.

El cómputo del carbono incorporado va de la mano del desarrollo de una taxonomía común que describa y establezca las bases de conceptos o en su caso, métodos de cálculo como es el ACV.

En el momento en que se empiezan a tener en cuenta todas las fases anteriores al uso del edificio y el porcentaje del total que suponen, llegando éste a representar más de las tres cuartas partes del total del impacto del edificio, la comprensión del ACV de un edificio ayuda a que el carbono incorporado deje de ser una parte oculta del impacto climático de un edificio y se tenga en cuenta, se cuantifique y se empiece a legislar sobre él.

A continuación, vemos el desglose completo de las fases del ciclo de vida de un edificio y un porcentaje aproximado de las emisiones de carbono asociadas a las distintas fases:

Declaraciones Ambientales de Producto

Para llevar a cabo un proceso de análisis de ciclo de vida de un edificio, necesitamos poder imputar valores de impacto de cada uno de los materiales que lo componen. Estos datos pueden ser incorporados procedentes de un valor genérico (por ejemplo: emisiones genéricas de un ladrillo cerámico) o bien mediante un valor que analiza las emisiones propias de un único producto desarrollado por un fabricante.

Este dato debe estar contenido en las denominadas DAP, las Declaraciones Ambientales de Producto, que suponen el análisis de ciclo de vida e impactos de un material concreto que cada fabricante realiza mediante una normalización estandarizada.

Esta herramienta se utiliza para valorar el impacto ambiental y el uso de recursos a lo largo del ciclo de vida de productos de conformidad con la norma EN 15804 y su Regla de Categoría de Producto (RCP). [9]

No debemos olvidar que tanto el ACV como las DAP son 2 de los 6 macrobjetivos que establece la certificación Level(s), un marco común europeo por el momento voluntario que tiene el objetivo de ser incorporado de manera obligatoria para mejorar la sostenibilidad de los edificios.

En relación a las DAP de los materiales, Level(s) establece la necesidad de listar las vidas útiles de éstos, cuantificar su impacto ambiental y los Residuos de Construcción y Demolición (RCD) que generan, con el objetivo de que los ciclos de vida de los materiales sean circulares y eficientes desde el punto de vista de los recursos.

En el caso de que se regule e imponga la obligatoriedad a todos los materiales comercializados de disponer de una DAP, aparece un debate respecto a la implementación de esta norma. En el caso de que las DAP las deba pagar la empresa fabricante, que parece ser el caso más probable por el momento, hay que ser conscientes que el análisis y homologación de una DAP resulta muy cara, ya que actualmente puede rondar los 3000€. [10]

Es por este motivo, que la mayoría de países que implementan la obligatoriedad de llevar a cabo un ciclo de vida declarando las emisiones previa construcción de un edificio, ofrecen siempre la posibilidad de partir de datos normalizados de producto vía DAP o bien de datos genéricos por tipo de material.

Es necesario tener en cuenta que una DAP debe ser elaborada por un agente externo a la empresa comercializadora para evitar fraude o tergiversación de los datos, por lo que esto supone una elevada inversión para empresas pequeñas y podría llegar a sacarlas de la ecuación, impidiendo que las estructuras pequeñas puedan competir con las grandes compañías.

Teniendo en cuenta esta problemática, debería plantearse implementar un sistema de subvenciones para que pequeños fabricantes locales puedan abanderar este cambio, en un escenario en el que los productores de materiales de reducido impacto suelen ser empresas emergentes o de tradición familiar con reducidos recursos.

En España, actualmente la normativa que regula las Declaraciones Ambientales de Producto -DAP-, denominadas en inglés Environmental Product Declaration -EPD-, es la EN 1580 “Sostenibilidad en la construcción. Declaraciones ambientales de producto. Reglas de categoría de producto básicas para productos de construcción”. [11]

¿Cómo reducir el carbono incorporado?

Más allá de predicciones tecnicistas, las claves para reducir el carbono incorporado derivan del sentido común y la coherencia con los principios sostenibles:

En relación a la relevancia de la elección de materiales según su carbono incorporado, es necesario hacer un inciso en los materiales a evitar. Hay algunos materiales de carbono incorporado muy alto que se utilizan ampliamente en la industria, incluidos, entre otros, el aluminio, acero, cemento y materiales a base de plástico.

Existen para ello asociaciones de acero y hormigón con menos carbono, como Responsible Steel Standard Development o Concrete Sustainability Council, que apuestan por la implementación de infraestructuras más sostenibles para la producción de este tipo de materiales cuya naturaleza requiere inevitablemente una elevada transformación, pero que seguirán usándose, aunque cada vez menos, en el proceso de transición hacia el uso de materiales de menor huella de carbono.

Por el contrario, hay algunos materiales que tienen valores de carbono incorporado muy bajos o negativos en el punto de uso: materiales de base biológica como madera blanda, madera contrachapada, madera laminada cruzada y aislamientos de fibra vegetal. Éstos eliminan el carbono de la atmósfera a medida que crecen y, por lo tanto, podrían usarse para secuestrar el carbono en el edificio durante su vida útil y más allá de ésta.

Además, algunos de los beneficios derivados de la regulación del carbono incorporado son evitar derribos de edificios a través del incentivo de las rehabilitaciones, generar una industria de materiales reciclados, concienciar sobre los edificios saludables regulando el uso de ciertos materiales, innovar en investigación sobre nuevos materiales y reducir el coste de construcción.