Ladrillos ambientalmente amigables gracias a las matemáticas

El Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas (Ciatec) desarrolló un modelo numérico que permite optimizar la fabricación de ladrillos en esta entidad.

El coordinador del Departamento de Investigación en Materiales del Ciatec, Sergio Alonso Romero, aseguró que este proyecto surgió en una reunión, en la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción, sección Guanajuato, donde un comité conformado por el gobierno estatal impulsó la optimización de los procesos de fabricación de la industria ladrillera.

“En el Ciatec se abordó la optimización de los procesos de quemado en la industria ladrillera, respecto a cómo utilizar menos combustible y disminuir las emisiones contaminantes. Los ladrilleros nos hicieron ver el proceso de quemado de ladrillo y a partir de eso propusimos algo más tangible, que fue mejorar este proceso utilizando las mismas herramientas que ellos ya tienen, mediante la simulación numérica en modelos de transferencia de calor, para así visualizar matemáticamente lo que ocurre de manera física en el proceso de quemado”, detalló.

Alonso Romero explicó que, a partir de estudios de temperatura durante la quema del ladrillo, los investigadores del Ciatec realizaron un cálculo numérico para hacer un comparativo entre lo que ocurre físicamente en el proceso de quemado y los resultados matemáticos. Una vez que se compararon ambos fenómenos, se pudieron proponer cambios para su optimización, particularmente en la disminución del uso de combustibles, tiempo de la quema y, por ende, de la emisión de contaminantes.

Ladrillos calientes

“Una vez que encontramos esa configuración de mejora, obtuvimos las herramientas para regresar a la ladrillera a repetir los cálculos numéricos que hicimos, ahora de manera física. En el trabajo específico que realizamos, se trabajó con el adobe ya hecho, es decir, las mezclas de arcillas con agua que duran 15 días en secado. Ya que se juntan los ocho mil ladrillos que se requieren para la quema, se van acomodando dentro de un horno hasta lograr 30 capas de adobes”, recordó.

El coordinador del Departamento de Investigación en Materiales del Ciatec puntualizó que la labor de los investigadores fue observar el acomodo de los adobes capa por capa, tomar fotografías y medidas del proceso, ya que era necesario para plasmar esa información en el modelo numérico.

“Luego empieza la quema donde el ladrillero ya tiene sus dos toneladas de combustible, que puede ser leña o aserrín que se introduce en las cocinas o túneles que van debajo de cada horno. Este proceso de alimentación de leña dura 12 horas, el de acomodo de adobes en un día. Por el proceso de investigación que estábamos desarrollando capa por capa, nosotros tardamos dos días y medio aproximadamente”, recordó.

Sergio Alonso Romero destacó que, con la información recopilada, los investigadores del Ciatec pudieron conocer datos para la simulación numérica respecto a la transferencia de calor y las temperaturas en las distintas partes del horno, lo que puede ayudar a los trabajadores ladrilleros a utilizar, de manera más eficiente, los materiales para la combustión en la quema de ladrillo, y que esta información complemente el conocimiento empírico con el que ya cuentan los trabajadores de esta industria.

“Toda esa información el ladrillero ya la conoce pero de manera empírica y sabe cualitativamente, observando el rojizo del ladrillo en el horno, cuántos grados de temperatura hacen falta o sobran; tienen una gran experiencia y con base en eso toman decisiones respecto al uso de combustibles en las cocinas de los hornos. Como investigadores hemos aprendido mucho del proceso gracias a ellos. Con esta investigación buscamos que sea más eficiente el proceso, que los ladrilleros trabajen y tarden menos, sean más productivos y que generen menos contaminación”, finalizó.

Fuente: CONACYT.