Comparación de la Huella de Carbono en la Construcción de Pavimentos Flexibles y Rígidos en Lambayeque

Abstract

La presente investigación compara la huella de carbono en la construcción de pavimentos flexibles y rígidos en Lambayeque, Perú, mediante un enfoque de análisis de ciclo de vida (ACV) limitado a las etapas de producción de materiales, transporte y construcción. Se analizaron dos casos de estudio: un pavimento flexible (subbase granular, base granular y carpeta asfáltica) y un pavimento rígido (subbase granular y losa de concreto), ambos diseñados para 20 años, un área funcional de 700 m² y condiciones de tráfico bajo. Los resultados revelaron que el pavimento flexible genera 48.93 kgCO₂e/m², mientras que el pavimento rígido emite 81.74 kgCO₂e/m², lo que representa un 67% más de emisiones para este último. La principal fuente de impacto en el pavimento rígido es la producción de cemento, responsable del 60% de sus emisiones (49.09 kgCO₂e/m²), mientras que, en el flexible, el transporte de materiales representa el 65.14% de la huella total, destacando las emisiones asociadas al traslado de la mezcla asfáltica (4.73 kgCO₂e/m²) y de agregados (24.19 kgCO₂e/m²). Se identificaron estrategias de mitigación, como la sustitución parcial de asfalto por plástico reciclado y cemento por cenizas volantes. Las medidas demostraron disminuir las emisiones hasta un 23.6 % y 18.8 %, respecto a la producción de mezcla asfáltica convencional y la producción de concreto. El estudio concluye que, aunque el pavimento flexible es más sostenible en el corto plazo, la optimización logística y el uso de materiales alternativos son claves para reducir el impacto ambiental en ambos sistemas.

This research compares the carbon footprint in the construction of flexible and rigid pavements in Lambayeque, Peru, using a life cycle analysis (LCA) approach limited to the stages of material production, transportation and construction. Two case studies were analyzed: a flexible pavement (granular subbase, granular base and asphalt binder) and a rigid pavement (granular subbase and concrete slab), both designed for 20 years, a functional area of 700 m² and low traffic conditions. The results revealed that the flexible pavement generates 48.93 kgCO₂e/m², while the rigid pavement emits 81.74 kgCO₂e/m², representing 67% more emissions for the latter. The main source of impact in rigid pavement is cement production, responsible for 60% of its emissions (49.09 kgCO₂e/m²), while, in flexible pavement, transportation of materials accounts for 65.14% of the total footprint, highlighting the emissions associated with the transfer of asphalt mix (4.73 kgCO₂e/m²) and aggregates (24.19 kgCO₂e/m²). Mitigation strategies were identified, such as partial replacement of asphalt with recycled plastic and cement with fly ash. The measures were shown to reduce emissions by up to 23.6 % and 18.8 % compared to conventional asphalt mix production and concrete production. The study concludes that, although flexible pavement is more sustainable in the short term, logistical optimization and the use of alternative materials are key to reducing the environmental impact of both systems.