Carbonato de calcio

El carbonato de calcio es el esqueleto mineral del mundo vivo macroscópico. Forma las conchas de los moluscos, los exoesqueletos de los cocolitos fitoplanctónicos (que cubren ~30 % del carbono fijado en el océano), las testas de los foraminíferos, los corales escleractinios y los huesos fosilizados. A gran escala, estas acumulaciones biológicas se compactan en calizas sedimentarias —cerca del 4 % del volumen de la corteza terrestre—, de las que desde hace 5000 años se han tallado piedras de construcción, el mármol de las esculturas griegas (Pentélico, Carrara), la tiza de los acantilados de la Côte d'Albâtre y los muros rurales de piedra seca de Europa occidental.

En la industria, el CaCO₃ se consume a razón de unas 200 Mt/año. Su mayor aplicación es la producción de cal viva CaO por calcinación a 900 °C: CaCO₃ → CaO + CO₂. Esta reacción emite ~440 kg de CO₂ por tonelada de cal producida: emisiones intrínsecas a la química de los carbonatos, independientes de la fuente de energía. Solo la industria del cemento (proceso Portland), que luego convierte el CaO en silicatos de calcio, representa ~7-8 % de las emisiones mundiales de CO₂, lo que la sitúa como segunda emisora industrial tras el acero. Las vías de descarbonización contemplan cementos alternativos (geopolímeros, sulfoaluminatos), la captura y el almacenamiento del CO₂ de los hornos o la sustitución parcial por cenizas volantes y escorias.

En la química contemporánea de la atmósfera y el océano, el CaCO₃ desempeña un papel central en el balance del carbono: la disolución acelerada de las conchas calcáreas por la acidificación de los océanos (el pH superficial ha bajado de 8.2 a 8.1 desde 1850) amenaza a los organismos marinos que fijan CaCO₃ y representa el principal bucle de retroalimentación entre el ciclo del carbono y la química marina. Ya se observa estrés de calcificación en pterópodos y cocolitos en las zonas polares.