Whole-life carbon emissions and material demand in the Swedish building stock: an archetype-based stock dynamics assessment

Cada edificio en el que vivimos y trabajamos es la historia de dos tipos diferentes de energía. Una es la energía que utilizamos para mantener las luces encendidas y las habitaciones cálidas, la energía que fluye a través de las paredes cada día. La otra es la energía que se gastó solo para hacer que el edificio existiera en primer lugar. Este segundo tipo, a menudo llamado energía embebida, proviene de la extracción de materias primas, la fabricación de cemento y acero, y la maquinaria pesada que los eleva a su lugar. Durante décadas, el enfoque de la acción climática en la construcción se ha centrado casi por completo en el primer tipo: hacer que los edificios sean más eficientes para que consuman menos combustible mientras están en pie. Pero a medida que los edificios se aíslan mejor y son más limpios de operar, la energía oculta dentro de los propios materiales se está convirtos en la parte más importante de la historia. En lugares como Suecia, donde los sistemas de calefacción ya se están volviendo más limpios, la huella de carbono del hormigón y el acero en las paredes es ahora la fuente dominante de emisiones.

Para entender cómo solucionar esto, los investigadores necesitan una forma de ver todo el parque nacional de edificios no como una colección de casas individuales, sino como un sistema único y cambiante. Necesitan saber exactamente qué materiales hay en el suelo, cuánto de ellos se está utilizando en este momento y cómo cambiarán esas cifras a medida que la población crezca o disminuya. Este es el desafío que un equipo de investigadores de institutos ambientales y universidades suecas asumió. Construyeron un modelo digital detallado de todo el sector de la construcción sueco, rastreando desde viviendas unifamiliares hasta enormes bloques de oficinas, y proyectaron cómo evolucionaría la demanda de materiales y las emisiones de carbono resultantes desde hoy hasta mediados de siglo. Su objetivo era ver si los planes actuales para ecologizar la industria de la construcción eran suficientes para cumplir con los objetivos climáticos del país, o si se necesitaba algo más radical.

Los investigadores comenzaron creando una biblioteca de "arquetipos", que son esencialmente modelos representativos de cada tipo de edificio en Suecia. En lugar de intentar medir cada casa individual, agruparon los edificios por su edad, tamaño, ubicación y de qué están hechos. Para los edificios existentes, analizaron cuánta energía utilizaban para calefacción y refrigeración. Para los nuevos edificios, fueron más profundo, calculando exactamente cuánto hormigón, acero, madera y aislamiento se incorpora en cada metro cuadrado de superficie de suelo. Descubrieron que el hormigón es el campeón de peso pesado del mundo de la construcción. En un edificio de apartamentos típico, la cantidad de hormigón utilizado es tan vasta que supera a todos los demás materiales combinados. En las casas unifamiliares, donde las estructuras de madera son comunes, el hormigón todavía se utiliza el doble de peso que la madera, principalmente para los cimientos y la losa del suelo. Para edificios no residenciales como oficinas y escuelas, el acero desempeña un papel mucho mayor, particularmente en los marcos y pilares.

Con esta imagen detallada del presente, el equipo realizó simulaciones para ver qué podría deparar el futuro. Probaron varios caminos diferentes. Un camino era un escenario de "seguir como hasta ahora", donde la construcción continúa tal como lo hace hoy, con solo mejoras naturales y lentas en la tecnología. Los otros caminos eran más agresivos, combinando cambios en cómo se fabrican los materiales con cambios en cómo se utilizan. Algunos escenarios se centraron en limpiar las fábricas que producen cemento y acero, utilizando tecnologías como la captura de carbono o la transición hacia la electricidad y los biocombustibles. Otros se centraron en usar menos material en primer lugar, diseñando edificios que necesiten menos hormigón o sustituyendo materiales pesados por otros más ligeros y renovables como la madera.

Los resultados mostraron que, si bien la actividad total de construcción podría ralentizarse a medida que el crecimiento de la población disminuya, la demanda de hormigón seguirá siendo obstinadamente alta a menos que se tomen medidas específicas. Incluso en los escenarios más optimistas, el hormigón sigue siendo el material más utilizado. Sin embargo, el estudio encontró que la forma en que producimos y usamos estos materiales marca una diferencia masiva para el clima. Si la industria simplemente continúa su trayectoria actual, las emisiones derivadas de la construcción de edificios disminuirán, pero solo lentamente. Pero si el sector combina métodos de producción más limpios con un diseño más inteligente que utilice menos material, las emisiones de los nuevos edificios podrían reducirse en más del 90 por ciento para el año 2045.

Esta reducción es impresionante, pero los investigadores descubrieron un inconveniente crucial. Incluso si se resuelve la parte de la construcción de la ecuación, el sector de la edificación en su conjunto no alcanzará un estado de cero emisiones. La razón es que las emisiones de la energía utilizada para calentar y enfriar los edificios durante toda su vida útil siguen siendo significativas. El estudio mostró que, si bien es posible lograr una reducción del 90% en las emisiones de construcción para 2045, esto aún no conduce a la neutralidad de carbono. Para alcanzar la verdadera neutralidad, la industria debe atacar ambos lados del problema a la vez: haciendo que los materiales sean más limpios y usando menos de ellos, al tiempo que se asegura que la energía que alimenta los edificios esté completamente libre de combustibles fósiles. El camino más efectivo hacia adelante, según sus simulaciones, es una combinación de la electrificación de la producción industrial y el diseño agresivo de edificios para utilizar menos recursos.

Los investigadores también analizaron dónde residen las mayores oportunidades. Encontraron que las losas de suelo y las paredes de los edificios de apartamentos son los mayores consumidores de hormigón, lo que sugiere que cambiar la forma en que se construyen estas partes específicas podría generar los mayores ahorros. Señalaron que, si bien la tecnología existe para realizar estos cambios, la verdadera barrera suele ser cómo funciona la industria. Las decisiones sobre qué construir y cómo construirlo se toman a menudo en silos, con arquitectos, ingenieros y constructores que no colaboran lo suficientemente temprano para encontrar las soluciones más eficientes. El estudio sugiere que lograr estos objetivos climáticos requerirá un cambio de cultura, donde toda la cadena de valor trabaje junta para priorizar las opciones de bajo carbono desde el primer boceto de un edificio.

En última instancia, el artículo pinta un panorama claro de un sector al borde de una transformación necesaria. Las herramientas para reducir drásticamente la huella de carbono de los edificios suecos ya están disponibles. Las simulaciones muestran que una reducción del 90 por ciento en las emisiones de construcción es técnicamente posible. Sin embargo, el estudio concluye que estas herramientas por sí solas no son suficientes para resolver todo el rompecabezas climático del sector de la edificación. Sin cambios más profundos en los patrones de consumo y una descarbonización simultánea del sistema energético que alimenta nuestros hogares, el objetivo de un parque de edificios totalmente neutro en carbono seguirá fuera de alcance. El camino a seguir requiere no solo mejor tecnología, sino un esfuerzo coordinado para usar menos material, construir de forma más inteligente y alimentar nuestras vidas con energía limpia.