Qué es el carbono incorporado y cómo reducir su huella
- Qué es el carbono incorporado
- De qué manera contribuye el sector AEC a las emisiones de GEI
- Cómo pueden ayudar los Gobiernos y las empresas del sector AEC a reducir la huella de carbono incorporado
- 5 formas en que el sector AEC puede ayudar a reducir la huella de carbono incorporado
- 2 ejemplos de reducción de los niveles de carbono incorporado en el mundo edificado
- Qué depara el futuro al sector AEC con respecto al carbono incorporado
Según Naciones Unidas, más de 70 países y 1200 empresas se han comprometido con el objetivo cero neto para 2050. Este objetivo implica reducir las emisiones de carbono para frenar el cambio climático y proteger el planeta y a las generaciones futuras. Las emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero causadas por el ser humano son uno de los principales factores desencadenantes del cambio climático y, si queremos mitigar su impacto en el ecosistema, debemos adoptar medidas en todos los niveles y en todos los sectores.
Qué es el carbono incorporado
En el contexto de la arquitectura, ingeniería y construcción (AEC, por sus siglas en inglés), carbono incorporado se refiere a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) liberadas a la atmósfera durante las actividades iniciales necesarias para construir o renovar edificios e infraestructuras, es decir, las emisiones asociadas a los materiales y procesos de construcción. La contabilización de todos los GEI emitidos durante esta fase, expresada como emisiones de dióxido de carbono equivalente (CO2e), se denomina carbono incorporado porque el impacto ambiental asociado a las actividades de construcción se fija antes de que un edificio entre en funcionamiento.
El carbono incorporado comprende todas las actividades iniciales que forman parte de la construcción, así como cualquier tipo de renovación (sustituir un tejado, equipar un espacio para alquiler o simplemente cambiar una moqueta o volver a pintar), actividades que también generan emisiones de GEI. Antes de que los sistemas de los edificios se pongan en funcionamiento, se ha originado una huella de carbono.
Carbono operativo
La energía procedente de las actividades de quema de combustible durante el funcionamiento de un edificio puede convertirse a la métrica carbono operacional, u operativo. El carbono operativo representa, por tanto, la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero liberadas durante la fase de uso de un edificio, que puede calcularse a partir de las facturas de la electricidad y el gas y expresarse anualmente. Este carbono operativo incluye el consumo de electricidad, calefacción, refrigeración e iluminación.
Carbono operativo frente a carbono incorporado
Muchos profesionales del sector AEC, desde diseñadores y contratistas hasta operadores y propietarios, entienden la necesidad de reducir los costos operativos derivados del consumo de combustibles, como el petróleo, el gas natural o la electricidad y se centran en esta cuestión. Las emisiones de CO2e generadas durante el funcionamiento, la gestión y el mantenimiento de las operaciones en los edificios representan actualmente alrededor del 28 % de las emisiones globales de gases de efecto invernadero.
En contraste, las emisiones de CO2e derivadas de las actividades de construcción se acumulan y se consideran “congeladas” como carbono incorporado antes de la fase operativa. Este carbono incorporado representa, anualmente, alrededor del 11 % de las emisiones globales de gases de efecto invernadero en todo el mundo. Año tras año, supone una huella significativa y presenta una gran oportunidad para que el sector trate de reducir sus GEI, al margen de la energía operativa.
Códigos de construcción más estrictos, equipos e iluminación de menor consumo y más fuentes de energía renovables contribuirán a reducir la huella de carbono operativo de los edificios. A medida que los edificios sean más eficientes en el plano energético, el carbono incorporado inicial representará un porcentaje relativo mayor del impacto total de CO2e de un edificio. Como integrantes del proceso de diseño y rehabilitación, los profesionales del sector AEC tienen la oportunidad de influir en la huella de carbono en el entorno construido y reducirla. Reconocer el papel que desempeña el carbono incorporado en relación con el CO2e total es clave para determinar cómo puede contribuir este sector a mitigar la crisis climática.
Carbono total
Al medir la cantidad de carbono incorporado y operativo previstos, el sector AEC puede estimar y cuantificar el posible impacto medioambiental de un edificio u otro elemento del entorno construido en las fases de planificación y diseño, mucho antes de que se construya.
Una de las ventajas es la posibilidad de comparar y encontrar la mejor combinación posible en términos de emisiones de carbono incorporado y carbono operativo a la hora de tomar decisiones sobre el diseño. Imaginemos, por ejemplo, que queremos comparar la huella de carbono total de un tipo de ventana para un nuevo edificio. Podríamos evaluar las ventajas y desventajas de utilizar unidades de acristalamiento triple, en lugar de doble, desde el punto de vista del menor consumo de energía operativa a largo plazo y del mayor nivel de carbono incorporado derivado de obtener más vidrio y otras materias primas que se necesitan para instalar ventanas de este tipo. En algunos casos, el ahorro energético logrado con la ventana de mejor rendimiento durante la vida útil estimada del edificio podría no compensar el nivel de carbono incorporado de la ventana en sí. La posibilidad de evaluar la huella total de carbono, tanto integrado como operativo, puede contribuir a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Carbono en todo el ciclo de vida
El carbono en todo el ciclo de vida entra en más detalle en el concepto de carbono total. Además del carbono incorporado inicial, incluye el impacto año tras año de las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a las diferentes actividades que tienen lugar durante la fase de uso de un activo (consumo anual de energía, mantenimiento, reparación), así como durante las actividades de renovación, desmantelamiento, recuperación, reutilización y demolición. Esta evaluación global se conoce a menudo como “de la cuna a la tumba” debido a que es un recuento acumulado del impacto medioambiental durante todo el ciclo de vida del activo.
De qué manera contribuye el sector AEC a las emisiones de GEI
El mundo edificado incluye espacios para vivir, para trabajar y de ocio compuestos por edificios, vías, puentes y sistemas de distribución y transporte (por ejemplo, los servicios públicos). Las operaciones diarias de estas estructuras creadas por el ser humano afectan al ecosistema mundial y contribuyen al cambio climático. El sector AEC ejerce una influencia considerable en la planificación, el diseño, la construcción y las operaciones del entorno construido. En particular, el campo de la construcción es uno de los principales responsables de las emisiones de gases de efecto invernadero que provocan el calentamiento global. Dada esta influencia, todo el sector debe estar preparado para adoptar prácticas más sostenibles y liderar los esfuerzos de descarbonización intersectorial a fin de reducir su impacto en el cambio climático.
Para entender a fondo cómo contribuye el sector AEC a las emisiones de gases de efecto invernadero, conviene pensar primero en las distintas fases del ciclo de vida de un activo construido, como un edificio, y en las actividades relacionadas con cada una de ellas:
- Planificación y diseño: en primer lugar, un edificio debe planificarse y diseñarse de manera que sea idóneo para su fin.
- Construcción: de la idea se pasa a la realidad en la fase de edificación y, en ella, se incluyen la obtención y el transporte de los materiales a la obra para su ensamblaje.
- Operación: la fase más larga, las operaciones diarias (a menudo alimentadas por electricidad) necesarias para que un edificio sirva a su fin durante años, décadas o, quizás, siglos.
- Renovación: al extender su vida útil, un edificio puede remodelarse o modernizarse para prolongar la fase de operaciones y, por último, ser demolido en su fase final.
Las emisiones de gases de efecto invernadero que tienen lugar durante las fases de construcción y operación de un edificio se deben, generalmente, a actividades de quema de combustibles, ya sea en procesos de extracción de materias primas (como en el caso del hierro extraído para producir acero), fabricación y transporte de materiales, productos y sistemas como durante la edificación en la obra. Una vez que los sistemas están en funcionamiento, los GEI se emiten como subproductos de la calefacción, refrigeración e iluminación de un edificio.
En estas actividades se liberan diversos gases, principalmente óxido nitroso (N2O), dióxido de carbono (CO2e) y gases fluorados, cuya acumulación potencia el efecto invernadero. Dado que la mayor parte es CO2, el impacto de los otros gases a menudo se equipara al del CO2 calculando su potencial de calentamiento global (un método que sirve para medir el efecto climático de los diferentes gases) y estas emisiones se designan como de dióxido de carbono equivalente (CO2e).
Cómo pueden ayudar los Gobiernos y las empresas del sector AEC a reducir la huella de carbono incorporado
Si se cumplen las previsiones, la población mundial alcanzará 9800 millones de personas en 2050, lo que dará lugar a un aumento de la construcción de viviendas, infraestructuras y servicios para hacer frente a tal crecimiento. Asimismo, se prevé que, para 2060, la superficie construida global se duplique, y a este aumento estimado de la construcción le acompañará un aumento de las emisiones de GEI atribuibles al sector AEC. Estas son algunas medidas que están adoptando los Gobiernos al respecto.
Compromisos y normativas gubernamentales
Con el fin de combatir el cambio climático y alcanzar las metas propuestas en el Acuerdo de París de limitar el calentamiento global a 1,5 grados, será necesario eliminar las emisiones de CO2 del entorno construido antes de 2040. Para ello, se requerirá el esfuerzo coordinado de todos los Gobiernos, así como de otras partes interesadas, que deberán trabajar tanto a nivel local como en colaboración con otros países para el desarrollo de acciones y compromisos firmes.
Gobiernos de todo el mundo se están comprometiendo con objetivos medioambientales, como el de cero emisiones netas. Para cumplir con estos compromisos, están instituyendo programas y normativas que exigirán a los profesionales del sector AEC actuar e informar sobre la huella de carbono asociada al diseño, construcción o renovación del entorno construido.
El Gobierno de Canadá, por ejemplo, se ha comprometido a alcanzar las cero emisiones netas en 2050, lo que supondrá la puesta en práctica de políticas para descarbonizar las operaciones en los activos propiedad de la Administración, los sistemas de movilidad y otros programas. Otro ejemplo relevante es el de Dinamarca, que ha puesto en marcha un conjunto de políticas para la eliminación gradual de las emisiones de carbono incorporado y operativo en los edificios. En los Estados Unidos, algunas jurisdicciones están instaurando normativas locales para descarbonizar, como el condado de Marin, en California, que estipula el cumplimiento de los requisitos sobre hormigón bajo en carbono para el sector de la construcción. La Unión Europea, por su parte, lleva años legislando en materia de lucha contra el cambio climático y en pro de una edificación sostenible. Estos ejemplos son solo algunas de las iniciativas puestas en marcha por agencias reguladoras e instituciones gubernamentales de todo el mundo para descarbonizar el sector AEC.
Ley de Reducción de la Inflación
Una normativa que tendrá una influencia considerable en los Estados Unidos es la Ley de Reducción de la Inflación, o IRA, por sus siglas en inglés. Se trata de la mayor iniciativa federal de acción climática en la historia del país y fue promulgada como ley el 16 de agosto de 2022 por el presidente Joe Biden. Las inversiones de la IRA en materia de clima y energías limpias podrían reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en los Estados Unidos para 2030 hasta en un 40 % por debajo de sus niveles de 2005. Combinada con la acción a nivel estatal y las próximas normativas federales, esta ley pone al país en posición de alcanzar su compromiso de reducir las emisiones entre un 50 y un 52 % para 2030, en virtud del Acuerdo de París sobre Cambio Climático. La IRA destina casi 4500 millones de dólares a la medición del carbono incorporado en los materiales de construcción y la instalación de productos bajos en carbono en infraestructuras públicas y en edificios de la administración federal.
5 formas en que el sector AEC puede ayudar a reducir la huella de carbono incorporado
La contribución del sector AEC a la emisión de gases de efecto invernadero es innegable, si bien está cambiando su enfoque hacia prácticas de construcción más respetuosas con el medio ambiente. La innovación desempeña un papel clave en este cambio. Al dar prioridad a las estrategias de diseño adecuadas y adoptar métodos de construcción más sostenibles, las empresas pueden materializar las buenas intenciones en acciones concretas.
1. Hacer los datos más transparentes
Tener una idea clara del impacto medioambiental de los materiales y los procesos utilizados en todas las actividades previas es clave para entender qué papel desempeña el carbono incorporado en el mundo edificado. Al proporcionar datos transparentes, con un impacto medido y verificado, los profesionales del sector AEC tienen la oportunidad de tomar mejores decisiones sobre con qué construir y cómo. Por ejemplo, el carbono incorporado puede reducirse comparando los datos de los productos de construcción y eligiendo aquellos que tienen un contenido más bajo, o bien optando por materiales secuestradores de carbono. Además, si estos profesionales cuentan con datos más transparentes —por ejemplo, si los fabricantes les proporcionan medidas del impacto medioambiental— pueden propiciar el cambio y acelerar, en última instancia, la descarbonización de todo el sector.
2. Implementar herramientas para la optimización del diseño
Los profesionales del sector AEC tienen a su disposición muchos recursos que pueden ayudarles a comprender el impacto medioambiental de los materiales de construcción y comparar las distintas fuentes de datos al respecto para tomar decisiones informadas. Existen herramientas para optimización del diseño centradas en los productos y materiales, que pueden servirles para examinar, comparar y elegir los más adecuados. Estas herramientas ayudan a interpretar los datos disponibles y permiten evaluar diversos factores ambientales como parte de una evaluación integral que incluye otros criterios, como son el rendimiento, la durabilidad, el mantenimiento y la estética. Como componentes del conjunto de herramientas del diseñador, las herramientas de optimización pueden aprovechar la transparencia de los datos sobre los materiales para posibilitar una buena toma de decisiones de diseño y permitir al sector AEC considerar la sostenibilidad como parte del proceso de diseño y construcción.
Por ejemplo, al comparar los datos de los materiales, los diseñadores y contratistas pueden elegir aquellos más sostenibles para sus proyectos, como compuestos de hormigón con un menor nivel de carbono incorporado, aceros de fabricación más sostenible y materiales que secuestran carbono, como la madera. Muchas herramientas para la optimización del diseño hacen posibles estos procesos cuantificando los niveles de CO2e de materiales y productos.
Integrar estas funcionalidades en flujos de trabajo de BIM (modelado de información de la construcción) puede ayudar a los profesionales del sector AEC a agilizar este proceso exploratorio. Building Transparency es una organización sin ánimo de lucro estadounidense que no solo gestiona una colección de datos fiable y cada vez más grande sobre el carbono incorporado de los materiales, sino que, además, ha ayudado a desarrollar soluciones conectadas con BIM para ayudar a los profesionales de la construcción a mejorar sus diseños con materiales sostenibles. A continuación, señalamos algunas soluciones de software que permiten optimizar el diseño reduciendo los niveles de carbono incorporado:
Carbon Insights
La función Carbon Insights de Autodesk Insight, disponible actualmente como versión preliminar en Revit, ofrece a los arquitectos la posibilidad de evaluar durante las fases iniciales los niveles de carbono incorporado en los muros exteriores de los edificios. Carbon Insights es un servicio en la nube que utiliza los datos disponibles en la colección de la herramienta EC3 de Building Transparency.
Calculadora de carbono incorporado en la construcción (EC3)
EC3 es una herramienta gratuita y de libre acceso que cuantifica el nivel de carbono incorporado presente en los materiales de construcción, un factor oculto de las emisiones de CO2. Extrayendo datos de declaraciones ambientales de producto (DAP) verificadas por terceros, la herramienta, que incluye una base de datos de miles de productos, compara el nivel de carbono incorporado de los diferentes materiales disponibles a partir de estimaciones de construcción o de modelos BIM. De esta forma, los arquitectos, ingenieros o contratistas pueden tomar decisiones bien fundadas y optar por aquellos que tengan un menor impacto medioambiental. Esta base de datos abierta y transparente mejorará continuamente a medida que los usuarios de Building Transparency y EC3 continúen agregando otros DAP a la colección.
TallyLCA
TallyLCA es un complemento de Autodesk Revit que permite a los arquitectos realizar análisis del ciclo de vida (ACV, o LCA, por sus siglas en inglés) a partir de los datos de BIM. Destinado al uso durante las primeras fases de un proyecto, Tally permite hacer comparaciones de ACV entre categorías y sistemas a partir de un conjunto de datos personalizado. Esto permite a los arquitectos tomar decisiones importantes sobre los sistemas de construcción durante la fase de diseño y planificación para, posteriormente, durante la fase de adquisición, optimizar el carbono incorporado del sistema comparando productos específicos de una categoría o sistema con ayuda de EC3. Mientras que TallyLCA evalúa el carbono a lo largo de toda la vida útil de los sistemas de construcción, EC3 calcula el impacto del carbono incorporado asociado a los productos específicos, una decisión que puede tomarse más adelante en la fase de adquisición.
TallyCAT
Tally Climate Action Tool, actualmente en versión beta, es un complemento de Revit que permite conectar en tiempo real los datos entre un modelo de Revit y la herramienta EC3. De esta forma, es posible evaluar el carbono incorporado de los productos y materiales de construcción durante el diseño con BIM y promover la especificación de materiales bajos en carbono durante la fase de adquisición.
3. Usar una declaración ambiental de producto (DAP)
No todos los datos sobre materiales y productos son iguales. Por lo tanto, para garantizar una comparación justa y fiable entre dos materiales, es fundamental hacer referencia a datos verificados por terceros que hayan sido revisados siguiendo una metodología con base científica y aceptada en todo el mundo. Una DAP informa sobre datos medioambientales basándose en un análisis del ciclo de vida del material individual que se ha verificado de forma independiente conforme a las normas ISO 14040 e ISO 14044 de la Organización Internacional de Normalización. Dicha organización establece la base de referencia global para los datos de DAP —no solo en el sector AEC, sino también para todos los datos sobre materiales—.
Una DAP proporciona datos transparentes sobre el impacto ambiental asociado a la fabricación y, a veces, el uso de un material o producto. A la hora de interpretar el impacto y tomar una decisión, una DAP es similar a una etiqueta de nutrición alimentaria, que muestra los ingredientes de un alimento y sus efectos en la salud. Esta información sirve para fundar las decisiones sobre el diseño con ese material.
4. Garantizar el acceso a los datos y la colaboración en el diseño
Facilitar la colaboración y el acceso a datos comunes desde la fase de planificación inicial hasta el diseño detallado y la adquisición también ayuda al sector AEC a reducir las emisiones de carbono incorporado. Un ejemplo de ello es cuando todos los participantes trabajan en la nube y utilizan una herramienta como BIM en sus proyectos, y, por tanto, tienen todos acceso a la misma información. El carbono incorporado asociado a los materiales y productos de construcción es uno de los muchos tipos de datos que pueden integrarse en BIM e informar el proceso de toma de decisiones. Cuando los distintos participantes evalúan y comparan productos y materiales antes de su adquisición con el fin de determinar las mejores prácticas de construcción para el medio ambiente, se alcanzan resultados más sostenibles.
5. Reutilizar, reconvertir y modernizar los edificios existentes
Los edificios existentes son un recurso importante, puesto que las emisiones de carbono incorporado ya están integradas y estabilizadas desde hace muchos años. Suprimir la demanda de nuevas materias primas y recursos forma parte de la solución. Buscar formas de reutilizar y reconvertir los edificios ya existentes servirá para reducir el desecho de residuos en vertederos y la demanda de nuevos recursos. De esta forma, se reduce el carbono incorporado que, de lo contrario, pasaría a engrosar las nuevas construcciones.
2 ejemplos de reducción de los niveles de carbono incorporado en el mundo edificado
Cada vez son más las empresas del sector AEC que ponen algo de su parte para compensar las emisiones mundiales de carbono, y todo empieza por la forma en que diseñan y construyen. Utilizando diversos métodos para descarbonizar sus edificios, estas empresas entienden que el carbono incorporado es un elemento clave que es necesario medir y reducir.
Madera en masa para uso mixto de carácter creativo en San Francisco
1 De Haro es el primer edificio de San Francisco donde se utiliza madera contralaminada (CLT) y el primer edificio de varias alturas de este tipo en California. Lo que hace único a este proyecto de 12 500 m2 es su estructura de madera en masa (mass timber). Utilizando una combinación de CLT y madera laminada encolada (GLT), el estudio de diseño Perkins&Will creó un edificio más ligero, sostenible y atractivo que un edificio tradicional de acero u hormigón.
En Perkins&Will, utilizaron TallyLCA para cuantificar el carbono incorporado y descubrieron que, con el sistema CLT, se lograba un impresionante ahorro con respecto a un edificio comparable de hormigón y acero: más de 3500 toneladas métricas de CO2, para ser exactos. Además, gracias al uso de métodos de prefabricación de madera en masa, el carbono incorporado secuestrado en la estructura compensará entre 15 y 20 años de consumo energético operativo.
Reducción de la huella de Microsoft en Redmond (Washington)
Cuando Microsoft remodeló su sede de 200 hectáreas de Redmond, Washington, sabía que la construcción de nuevos edificios tenía un impacto ambiental oculto: el carbono incorporado. Por este motivo, se propuso ir más allá de diseñar pensando en la mera eficiencia energética durante el uso y buscó formas de reducir la huella de carbono en cada uno de los materiales.
Con 17 nuevos edificios y más de 200 000 metros cuadrados de nuevo espacio para oficinas, los distintos participantes en el proyecto pronto comprendieron la importancia de reducir el carbono incorporado para alcanzar los objetivos medioambientales declarados por Microsoft. Con ayuda de la herramienta EC3, pudieron priorizar en áreas clave y consiguieron reducirlo hasta en un 30 %.
Qué depara el futuro al sector AEC con respecto al carbono incorporado
Se está produciendo un cambio de paradigma en el sector AEC: los profesionales del diseño están adoptando un nuevo rol que da prioridad a las iniciativas relacionadas con el cambio climático y asume una mayor responsabilidad en el modo en que sus proyectos de construcción afectan al planeta.
Afortunadamente, los arquitectos y diseñadores tienen acceso a más datos y herramientas para la optimización del diseño, lo que les permite tomar decisiones informadas sobre los materiales y productos que van a parar a nuestros edificios e infraestructuras. Hoy más que nunca, los profesionales del sector AEC pueden evaluar y elegir materiales de construcción respetuosos con el medio ambiente. Con esta nueva forma de trabajar y el acceso a datos comunes, pueden ser más exigentes con los fabricantes y proveedores de esos materiales, dando preferencia a aquellos que demuestran una mayor transparencia.
Al trabajar con empresas que divulgan el impacto medioambiental de sus productos, los profesionales del diseño pueden tomar decisiones acertadas en torno a cómo reducir la huella de carbono incorporado, así como otras consideraciones ambientales. Entender mejor cómo interactúan los productos de construcción con el ecosistema, gracias a unos datos transparentes, les permite ir un paso más allá y erradicar sustancias y prácticas nocivas. La planificación y evaluación tempranas de los materiales en función de sus atributos medioambientales, como el carbono incorporado, pueden tener el máximo efecto en la sostenibilidad.
Los Gobiernos de todo el mundo están empezando a incentivar y poner en práctica normativas de construcción destinadas a reducir el carbono incorporado, y tanto los profesionales como las empresas del sector empiezan a comprometerse más firmemente con el fin de reducir su huella. Los efectos del cambio climático afectan a todos —y a todo— en la Tierra, y el movimiento para construir un futuro más sostenible y limpio está cobrando impulso. Los datos son fundamentales para comprender los efectos del carbono incorporado en el entorno construido, pero no se trata solo de recopilarlos; hay que entender qué significan y de qué modo afectan a cada estructura y producto.
Con estas fuerzas de cambio, el sector AEC está preparado para estandarizar los datos sobre el carbono incorporado de materiales y productos, y para conectar estos datos con los de herramientas de diseño como BIM. Al combinar de este modo los datos sobre el entorno construido, los profesionales del sector pueden tomar decisiones de diseño bien fundadas y elegir materiales más sostenibles.
La tecnología es un factor clave para mitigar el cambio climático que, si se aprovecha correctamente, tiene el potencial de conducir al planeta hacia una economía de cero emisiones netas. Y esto podría ocurrir incluso antes de lo previsto. Con las herramientas adecuadas y una creciente toma de conciencia en cuanto respecta al carbono incorporado en la construcción, un mañana más sostenible está al alcance de la mano.