Foto: Ladrillos 'ecológicos' compuestos de cenizas de pino y olivo fabricados en el laboratorio / Fundación Descubre
El empleo de materiales de desecho reduce el impacto medioambiental durante su producción
Los investigadores han establecido que deben contener un 20% de cenizas de fondo o un 10% de cenizas volante como cantidad recomendada
(SINC) Investigadores de la Universidad de Jaén han fabricado en el laboratorio bloques compuestos de cenizas de la combustión de restos vegetales desechadas previamente por la industria. De esta forma, se consiguen materiales reciclados y respetuosos con el medio ambiente que además presentan una mayor porosidad y menor conductividad térmica que los tradicionales de arcilla.
Científicos del grupo de investigación Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Jaén han fabricado ladrillos compuestos principalmente por cenizas de poda de olivo y de pino que presentan una mayor porosidad y menor conductividad térmica en comparación con los tradicionales de arcilla. Además, el empleo de materiales de desecho reduce el impacto medioambiental durante su producción.
En concreto, los investigadores han desarrollado pruebas piloto en el laboratorio con ladrillos de un tamaño menor al convencional (60x30 centímetros) y han utilizado por separado dos tipos de cenizas en su composición.
Por un lado, han trabajado con cenizas de fondo, es decir, aquellas que tienen mayor tamaño de partícula que no son arrastradas por los gases que se generan durante la combustión y quedan en el fondo de la cámara de combustión. Estos residuos necesitan un tratamiento previo de molienda para reducir su tamaño. Por otro lado, analizan las cenizas volantes, que debido a su pequeño tamaño de partícula son arrastradas por los gases de combustión y quedan retenidas en los sistemas de depuración de gases como los filtros electrostáticos. Estas últimas debido a su menor tamaño de partícula están exentas de cualquier tipo de procesamiento.
Durante la fase de experimentación, los expertos han sustituido gradualmente la arcilla que se utiliza en la composición de los tradicionales por cenizas de fondo o volantes, suministradas por una empresa de generación de energía renovable de la localidad de Andújar.
"La composición de estos residuos es similar a la materia prima cerámica. Por tanto, en algunos casos hemos introducido un 10% de cenizas, en otros hemos trabajado con un 20% y en otros hemos llegado a reemplazar hasta un 30% de arcilla por éstas para estipular qué porcentaje es el adecuado", explica la investigadora de la Universidad de Jaén Dolores Eliche, responsable de este estudio científico.
Para que cumplan con la normativa vigente y puedan emplearse en la construcción, los investigadores han establecido que deben contener un 20% de cenizas de fondo o un 10% de cenizas volante como cantidad recomendada.
Estos materiales ecológicos reúnen las condiciones para utilizarse como ladrillos cara vista. Según los investigadores, el siguiente paso es construirlos a tamaño real y comprobar si siguen manteniendo las mismas propiedades a escala industrial.
El análisis de las propiedades físicas, mecánicas, térmicas y químicas resulta indispensable a la hora de examinar la viabilidad de estos materiales. "Si queremos conseguir materiales de calidad con materia prima reciclada, debemos analizar cómo cambia la microestructura tras la incorporación del residuo que a su vez modifica sus propiedades. Para ello, ponemos toda nuestra atención en estudiar la densidad aparente, absorción y succión de agua, la resistencia mecánica a compresión o la conductividad térmica", especifica Eliche.
El estudio publicado en la revista Applied Clay Science es el resultado del primero de los tres apartados en los que se divide el proyecto 'Valorización de distintos tipos de cenizas para la obtención de nuevos materiales cerámicos sostenibles', financiado por el Plan Propio de la Universidad de Jaén y patrocinado por Caja Rural de Jaén.
Eliminar el proceso de cocción
Las otras dos partes del estudio, en las que actualmente están inmersos los investigadores y que finaliza en junio, se centran fundamentalmente en la eliminación de la fase de cocción de estos elementos cerámicos. Es el paso más costoso de toda la fabricación y a su vez, el más contaminante desde una perspectiva medioambiental.
Por ello, están realizando paralelamente diferentes ensayos con cenizas de diversos materiales (cáscara de arroz, tableros de madera, alperujo, hueso de aceituna y poda de pino y olivo) con el fin de determinar qué tipo es el más adecuado a la hora de prescindir de esta etapa del proceso productivo.
Estas pruebas las están contrastando con la fabricación de ladrillos sílico-calcáreos (compuestos tradicionalmente por una mezcla en agua de cal viva y arena fina) que se moldean a presión y no necesitan cocción, puesto que se endurecen con vapor o inmersión en agua. También están tratando de conseguir nuevos materiales cerámicos, como los geopolímeros, para buscar así una alternativa al cemento portland que durante su obtención libera gran cantidad de dióxido de carbono.
"Si conseguimos preparar este tipo de materiales sustituyendo las materias primas tradicionales por cenizas, estaremos dando una nueva vida a residuos que a día de hoy terminan depositados en vertederos, generando una importante contaminación ambiental", apunta la responsable de este artículo científico.
Referencia bibliográfica:
Eliche-Quesada, D.; Felipe-Sese, MA.; Moreno-Molina, AJ.; Franco, F.; Infantes-Molina, A. 'Investigation of using bottom or fly pine-olive pruning ash to produce environmental friendly ceramic materials'. Applied Clay Science, volumen 135, Páginas 333–346. Enero 2017.
Fuente: Fundación Descubre
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