Escenarios sociotécnicos de transición energética en la Industria del cemento


La inversión en infraestructura es clave para el desarrollo del país. Sin embargo, los combustibles utilizados en la producción de los materiales de construcción son cada vez menos accesibles y con mayor impacto para el medio ambiente. Son menos accesibles porque algunos están sujetos a precios internacionales – los combustibles fósiles son importados en su totalidad - o bien porque contaminan o porque utilizan recursos naturales de manera no sostenible  (Bosques nativos).


Gerardo Blanco, Estela Riveros, Cecilia Llamosas, Juan Pane, Gabriela Cazenave, Matías Sacco, María del Mar Scavone, Gabriel Pereira, Victorio Oxilia y Arturo González      

Proyecto PINV18-945 “Construyendo un futuro energético sostenible hacia un enfoque transdisciplinario de toma de decisiones para la evaluación e implementación de estrategias de políticas públicas para el sector energético y el cumplimiento de los Objetivos del Desarrollo Sostenible en el Paraguay”        

Grupo de Investigación en Sistemas Energéticos - GISE


“Los insumos para la construcción, como la cerámica roja y la cal, usan gran cantidad de leña en su proceso de producción. En su totalidad, proviene de bosques nativos o de los desmontes para el cambio del uso del suelo. Pero no se trata solamente del origen de la leña, sino de la cantidad necesaria. En ese sentido, para fabricar los insumos para una casa de 45m2 se deben usar 8 toneladas de leña. De hecho, si se decidiera cubrir el déficit habitacional en el país, necesitaríamos quemar 25.000 hectáreas de bosque nativo. Estos números nos llevan a entender que necesitamos acuerdos para el uso de fuentes de energía sostenible en la industria de la construcción”, indican los responsables del proyecto. 

En el caso específico de la producción del Clinker de cemento, los investigadores señalan que el elevado uso de coque de petróleo genera gran cantidad de gases de efecto invernadero con su consecuente impacto para el cambio climático. Por otro lado, el uso de esa fuente energética implica una alta dependencia externa, en un mercado de precios volátiles; ya que están sujetos a infinidad de factores externos agravados por otras situaciones como la sequía. que encarece la logística de transporte de este producto (migración del transporte fluvial al transporte carretero). Teniendo en cuenta lo mencionado, proponen evitar la compra de este combustible y reemplazar su uso por otros de origen local y menos contaminantes. 

El sector Industria ocupa el tercer lugar en consumo de energía en nuestro país.  El mismo, se encuentra desagregado en varios subsectores; para el uso disputable de calor directo, el subsector No Metálicos es el segundo más importante. Dentro del mismo, se encuentran las industrias que producen cemento. Dichas industrias fueron seleccionadas como caso de estudio para el desarrollo de la metodología propuesta en este proyecto.

Escenarios cuantitativos

La variable conducente del sector industria es el VAB Industria (236,137 billones de guaraníes para el año 2050). En la siguiente figura, se observa el aporte de cada uno de los subsectores que lo componen; entre ellos, los No Metálicos (10,862 billones de guaraníes para el año 2050, con una tasa de crecimiento 2019-2050 de 5,89%). Para los 3 escenarios energéticos se emplea la misma variable conducente, debido a que se ha considerado en el proyecto un solo escenario socioeconómico.

Figura 1: Desagregación del Valor Agregado Bruto del Sector Industrial del Paraguay (Fuente: BCP)


Luego de analizadas las narrativas cualitativas, se plantearon tres escenarios energéticos (uno base o tendencial y dos de transición energética) en el modelo energético integral desarrollada en el entorno LEAP. 

En el primer escenario, se plantea que las fuentes de energía empleadas hasta el año 2050 seguirán siendo el Coque de Petróleo y los Neumáticos Fuera de Uso (NFU). El BEN 2019  no registra el uso de NFU, es por eso que es agregada su participación a partir del año 2020, llegando al 30%  como meta al 2050. 

En el segundo escenario, se modela una transición a energías renovables mediante el uso de Biomasa Certificada e Hidrógeno Verde ingresando de una manera incipiente desde el año 2031, y llegando en el año 2050 a reemplazar completamente  al Coque y a los NFU. 

En el tercer escenario, se analiza el empleo de los Residuos Urbanos y Hospitalarios (RU&H) en conjunto con el Coque de Petróleo desde el año 2030, alcanzando los RU&H en el año 2050 una participación del 15% . 

Los porcentajes de participación de las fuentes de los tres escenarios del sector No Metálicos por años de corte pueden observarse en la siguiente tabla:  


Respecto a la intensidad energética útil del subsector No Metálicos, no se previó una modificación para el Escenario Tendencial. Para los Escenarios de Transición se han tomado los propuestos en la PEP 2040 , en la cual por la adopción de programas de eficiencia y gestión de energía con ahorro en el uso de Calor Directo se espera un 2% para el 2030, un 5% para el 2040 y un 7% para el 2050. 

Las características relevantes de las fuentes consideradas para los diversos escenarios se encuentran en la siguiente tabla.


Los resultados de la demanda anual de energía para la producción de cemento para los tres escenarios durante el periodo de análisis son presentados a continuación: 

- Para el escenario tendencial, se espera que en el año 2050 se empleen 168.54 Ktep de Coque de Petróleo y 72.23 Ktep de NFU, totalizando 240.77 Ktep, como puede observarse en la siguiente figura.

Figura 2:  Escenario Tendencia: Demanda de Energía Final - No Metálicos - Calor Directo - Industrias del Cemento.


- Para el escenario de transición 1, se espera que en el año 2050 se empleen solamente Biomasa Certificada e Hidrógeno Verde con una proporción de 50% de cada fuente, totalizando 240.25 Ktep, como puede observarse en la siguiente figura.

Figura 3: Escenario de Transición 1: Demanda de Energía Final - No Metálicos - Calor Directo - Industrias del Cemento


- Para el escenario de transición 2, se espera que en el año 2050 se empleen 193.46 Ktep de Coque de Petróleo y 34.14 Ktep de RU&H, totalizando 227.60 Ktep, como puede observarse en la siguiente figura. Este es el escenario en el que mayor cantidad de Coque de Petróleo sería empleado, debido a que sólo sería reemplazado por RU&H en un 15% al 2050.

Figura 4: Escenario de Transición 1: Demanda de Energía Final - No Metálicos - Calor Directo  - Industrias del Cemento


Finalmente, se realiza una comparación entre los escenarios más contrastados, el Escenario Tendencial y el Escenario de Transición 1 a lo largo de todo el periodo de análisis.

Figura 5: Proyecciones finales acerca del uso de las fuentes


En unidades físicas la cantidad de Coque de petróleo evitado en todo el periodo de análisis serian de 1,928,027.24 Toneladas con lo que se evitaría emitir a la atmósfera 6,477,167.12 Toneladas de CO2 

Estos datos son parte de la investigación denominado PINV18-945 “Construyendo un futuro energético sostenible hacia un enfoque transdisciplinario de toma de decisiones para la evaluación e implementación de estrategias de políticas públicas para el sector energético y el cumplimiento de los Objetivos del Desarrollo Sostenible en el Paraguay”, realizada con el financiamiento del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). 

El GISE o Grupo de Investigación en Sistemas Energéticos (GISE) es un equipo universitario de promoción científica y tecnológica, dependiente de la Dirección de Investigación de la Facultad Politécnica de la Universidad Nacional de Asunción (DI-FPUNA).-