Patentan en la UJA un cemento menos contaminante fabricado con cenizas de cáscara de arroz y polvo de aluminio

Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén y del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla ha patentado una espuma rígida porosa fabricada con residuos y que resulta menos contaminante que el cemento tradicional. En concreto, los expertos proponen una técnica que emplea polvo de filtro de la industria del aluminio y cenizas de cáscara de arroz para crear un cemento con una dureza y resistencia similares a la madera, que además posee cualidades como aislante térmico y acústico.

Las espumas geopoliméricas se forman con cenizas de cáscara de arroz y polvo de filtro de la industria de aluminio. La Fundación Descubre ha indicado que para elaborarlas se combinan a temperatura próximas a la ambiente mediante un proceso químico de reacción y, de este modo, se genera la espumación y se forman los poros.

Se trata de un proceso muy similar al que sufre la masa de un bizcocho cuando se hornea y se llena de huecos. No obstante, al contrario que este dulce, que suele quedar esponjoso y blando, el material propuesto por los expertos presenta una solidez similar a la del cemento y cualidades como aislante térmico y acústico, entre otras.

Tal y como explican los investigadores en la patente ‘Utilización de polvo residual de la industria del aluminio para la obtención de espumas rígidas geopoliméricas, material obtenido y usos del mismo’, para fabricar el cemento geopolimérico son necesarios dos ingredientes. Por un lado, un material sólido de origen mineral silicoaluminoso (precursor); por otro lado, una solución que active al primer material. De este modo, se forman los compuestos químicos que aportan resistencia y solidez.

Los expertos indican que como precursores se pueden utilizar materias primas naturales, como el caolín u otras arcillas, o fuentes residuales como las escorias metalúrgicas, las cenizas la combustión de carbón y biomasa, residuos de construcción y demolición e incluso lodos de depuración de aguas residuales, entre otros. Estos cementos ligeros, al elaborarse a temperaturas próximas a la ambiente, se presentan como una alternativa menos contaminante.

“Con la técnica que proponemos aportamos la posibilidad de generar una espuma rígida con numerosas aplicaciones y con todas las ventajas de la producción de los materiales geopoliméricos”, explica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Jaén Dolores Eliche.

Para elaborar este material, los investigadores mezclaron el polvo de filtro de la industria de aluminio y cenizas de cáscara de arroz. A continuación, añadieron como activador una solución de hidróxido sódico (sosa cáustica) y una sustancia química llamada silicato sódico. Con esta combinación, crearon un medio muy alcalino. Esto es, como si mezclaran la harina, la levadura y los ingredientes sólidos de un bizcocho con la leche.

Una vez producida la reacción de geopolimerización y espumación, la mezcla obtenida se introdujo en moldes a una temperatura de entre 40 y 60 grados centígrados durante un día para que se endureciera. Al día siguiente, los investigadores desmoldaron el producto y lo dejaron a una temperatura ambiente para someterlo a ensayos físicos, mecánicos y térmicos para comprobar cuestiones como su dureza y resistencia.

De este modo, mediante el aprovechamiento de residuos o subproductos industriales y una reducción de la temperatura durante el proceso de fabricación, los expertos minimizaron la emisión de dióxido de carbono, contaminante para la atmósfera. “Hemos determinado que la huella de carbono que genera su elaboración es baja, y además, le damos una nueva utilidad a los residuos de la industria agrícola y de la metalurgia del aluminio, que con frecuencia se depositan en vertederos. Así, contribuimos a una economía circular y sostenible”, ha señalado la investigadora de la UJA Dolores Eliche.

Los investigadores del grupo Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Jaén indican que la patente está en fase de laboratorio y para su empleo a mayor escala habría que someter el material a más estudios preliminares con empresas para comprobar la extensión de sus propiedades catalíticas, aislantes y depuradoras. “Si superase estas pruebas, se trataría de una alternativa muy económica para los empresarios y más sostenible que se puede emplear en varios sectores, incluido el de la construcción”, ha dicho Eliche.

El proyecto ha sido financiado por la Universidad de Jaén y está patrocinado por Caja Rural de Jaén.

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