Por su excelente combinación de propiedades, el cemento Portland es el más utilizado en la industria de la construcción en el mundo. Sin embargo, en su producción se liberan grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera: un kilogramo de CO2 por cada cantidad idéntica del producto.
Como alternativa, un equipo de investigadores del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) Unidad Saltillo ha desarrollado una variedad “ecológica” de cemento hidráulico resistente a la humedad, basada en el reciclamiento de vidrio de desecho urbano.
El grupo de expertos liderado por José Iván Escalante García emplea vidrio de todo tipo que es lavado, secado, triturado y molido para luego ser combinado con piedra caliza, un mineral abundante y de muy bajo costo. Enseguida, activan la mezcla obtenida mediante una solución de compuestos alcalinos.
“Al someter el polvo de vidrio a una activación química con compuestos alcalinos indujimos una serie de reacciones que conducen a la solidificación de lo que inicialmente era una pasta similar a la que formaría la mezcla de cemento Portland con agua. Esta pasta finalmente se endurece y desarrolla excelentes propiedades mecánicas que hacen al cemento apropiado para producir concretos para diversas aplicaciones”, explicó el investigador del Cinvestav.
Las propiedades mecánicas, como la resistencia a la compresión, se optimizaron en el laboratorio con apoyo de métodos estadísticos para completar el proceso sin tener que realizar cientos de ensayos. “Buscamos las condiciones apropiadas para que ese cemento desarrolle las mejores propiedades mecánicas y químicas y sea resistente a la humedad”, agregó el científico, doctorado con la especialidad en cerámicos por la Universidad de Sheffield, Inglaterra.
Con esas herramientas estadísticas y el proceso antes descrito, Escalante García y sus colaboradores lograron un cemento que puede considerarse ecológico por dos razones: además de que contribuye a reciclar vidrio, en su producción se emite menos dióxido de carbono a la atmósfera en comparación con la del Portland convencional.
Datos de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales indican que en promedio, cada habitante del país genera 990 gramos de desechos sólidos al día; 72 por ciento de ellos se disponen adecuadamente en rellenos sanitarios, 23 por ciento se depositan en sitios no controlados y solo 5 por ciento se reciclan. De estos últimos, solo 26 por ciento corresponde a vidrio.
Por otro lado, la reducción de emisiones de dióxido de carbono de este nuevo cemento ecológico en comparación con la producción de cemento Portland está por determinarse. Pero basado en las experiencias con otras familias de cementos ecológicos que también trabajan en el Cinvestav-Saltillo, Escalante García calcula que es de al menos 50 por ciento.
Adicionalmente, el investigador comentó que reciclar el vidrio como cemento es logísticamente más sencillo y más benéfico para el ambiente que hacerlo a través de la propia industria de ese material. A la fecha existen diversos equipos científicos en el mundo que prueban el uso de vidrio para cementos y concretos, pero sus enfoques son diferentes. Por ejemplo, en Estados Unidos y Europa lo han aprovechado como sustituto de la arena en la elaboración de morteros y concretos.
En cambio, el proceso propuesto por los científicos del Cinvestav Unidad Saltillo –que ya cuenta con dos solicitudes de patente a nivel nacional– se enfoca a la producción de un cemento alternativo al Portland.
Para aplicar este proceso a escala industrial no se requieren grandes adecuaciones a la infraestructura que hoy se usa para fabricar el cemento, según refiere Escalante. Aunado a ello, se elimina el uso de hornos que operan a 1450 grados C, y su costo de producción podría ser ligeramente menor en comparación con el del Portland.
“La principal ventaja sería que aprovecha un desperdicio industrial que se convierte en material útil, en lugar de arrojar más basura a los tiraderos municipales”, consideró el experto del Cinvestav.
El nicho de mercado más apropiado para esta innovación sería la industria de los productos prefabricados para la construcción, es decir, paneles, mamparas, tablarrocas, entre otros.
Fuente: CONACYT.
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