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Determination of the carbon and water footprint of gray cement production at the Siguaney Cement Company.

Abstract

In the Siguaney Cement Company, during the production process, large amounts of greenhouse gases are emitted that are caused by the decarbonization of raw materials in the production of clinker, as well as a high consumption of water due to the use of the wet process . The work carried out consists of determining the carbon and water footprint in the gray cement production in said company, by applying the Life Cycle Analysis methodology using the SimaPro 9.0.0.35 software and the ReCiPe 2016 methodology; This showed that the processes that most influence most of the impact categories are emissions, the use of natural resources and the consumption of electrical energy. The carbon footprint was determined, showing that the activity that generates the most GHG corresponds to emissions during the clinkerization process due to the reactions that occur inside the furnace and to combustion. In addition, it was found that in the water footprint profile, the subsystem with the greatest contribution to eutrophication and ecotoxicity is electricity consumption, however, in the category of water consumption, emissions are mainly due to the stage of drying the pasta in the oven. To reduce the environmental impact, improvements are proposed such as the substitution of PP25 cement for PZ25 to reduce the production of clinker and the use of solar panels as an alternative to high electricity consumption.

Resumen

En la Empresa de Cemento Siguaney durante el proceso de producción se emiten grandes cantidades de gases de efecto invernadero que son causadas por la descarbonatación de las materias primas en la producción de clínker, así como un alto consumo de agua debido a la utilización del proceso húmedo. El trabajo desarrollado consiste en determinar la huella de carbono y de agua en la producción de cemento gris en dicha empresa, mediante la aplicación de la metodología de Análisis de Ciclo de Vida utilizando el software SimaPro 9.0.0.35 y la metodología ReCiPe 2016; esto demostró que los procesos que más influyen en la mayoría de las categorías de impacto son las emisiones, el uso de recursos naturales y el consumo de energía eléctrica. Se determinó la huella de carbono evidenciando que la actividad que más genera GEI corresponde a las emisiones durante el proceso de clinkerización debido a las reacciones que ocurren dentro del horno y a la combustión. Además, se pudo constatar que en el perfil de la huella de agua el subsistema de mayor aporte en la eutrofización y la ecotoxicidad es el consumo de electricidad, sin embargo, en la categoría de consumo de agua son las emisiones debido principalmente a la etapa de secado de la pasta en el horno. Para disminuir el impacto ambiental se proponen mejoras como la sustitución del cemento PP25 por el PZ25 para reducir la producción del clinker y la utilización de paneles solares como alternativa al alto consumo de energía eléctrica.