Combustibles alternativos

Hasta nunca Cemento[pic 1][pic 2][pic 3]

Por Fernando Iván Macías Delgado[pic 4]

Mayor calidad y amigable con el medio ambiente, esas son las dos grandes exigencias de la sociedad actual para la creación y desarrollo de nuevos productos. En el caso de los conglomerantes, estos son fundamentales para cubrir las necesidades básicas del ser humano, como lo es la vivienda. Por ello, la fabricación de un compuesto de mayor calidad que el cemento tradicional y que ayude a reducir la contaminación, es un proyecto viable para la sociedad actual a favor del mejoramiento de la calidad de vida del ser humano encaminado a la armonía con su entorno que, con inversión pública y privada, en unos años podrá ser una realidad tangible.[pic 5]

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os inicios de los geopolímeros a partir de aluminosilicatos se remontan al año 1928, fecha en la que se realizó su primera patente a nombre de Patterson y McCain como “padobe”. Sus primeros desarrollos fueron llevados a cabo por la Unión Soviética en los años cincuenta; sin embargo, no fueron nombrados como geopolímeros sino hasta 1980 por el químico Joseph Davidovits. Una característica fundamental con la que debe contar este material es el estar activado alcalinamente; es decir, que provenga de una reacción entre un metal alcalino (ya sea litio, sodio, potasio, rubidio, cesio o francio) y un polvo de silicato (mineral más abundante en la Tierra).

Estos polímeros de aluminosilicatos surgen como una alternativa eco amigable real en la actualidad para sustituir al cemento tradicional, también conocido como Portland debido a su parecido con la ciudad de mismo nombre ubicada en Oregón, Estados Unidos. Los motivos por los cuales han adquirido fuerza en su investigación es debido a que además de tener mayor calidad, estos logran disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero, una de las principales causas del calentamiento global.

De los residuos a rascacielos

Los geopolímeros son fabricados a partir de dos principales compuestos, estos son: Los precursores y los activadores alcalinos.

Entre los precursores; los residuos como escorias vítreas, arcilla, cenizas volantes de alto horno y desperdicios de minería son los precursores más utilizados debido a su composición basada principalmente en silicio, calcio y aluminio.

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Las principales diferencias entre un precursor y otro radican en su concentración de cada compuesto siendo de esta forma que los precursores con mayor cantidad de calcio y por lo tanto más similares al cemento actual son las escorias de alto horno; por ello son de las más utilizadas actualmente en las investigaciones de geopolímeros, además de poderse obtener de los residuos vítreos, que son fáciles de obtener en la industria. Por otra parte, los precursores con mayor cantidad de aluminio son las arcillas como el metacaolín (activada térmicamente) y las cenizas volantes, que no son más que los residuos de la combustión de carbón. Cabe destacar que, entre estos, el que mayor cantidad de silicio contiene, es el humo de sílice, obtenido como un subproducto de la reducción del cuarzo (silicato). (Figura 1)

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Ilustración 1: Figura 1

Las diferencias de concentraciones dan diferentes características al geopolímero, sin embargo, todos estos compuestos siguen manteniendo la capacidad de convertirse en conglomerante además de provenir como desechos reutilizables.

De los activadores alcalinos, estos, como se mencionó anteriormente, deben contener principalmente algún metal alcalino; sin embargo, estos tienden a encontrarse junto con otros elementos en diferentes compuestos. Por ello son clasificados en diferentes grupos que van desde hidróxidos         (OH) hasta sales de ácidos tanto fuertes como débiles, silicatos (del silicio) y aluminatos (del aluminio).

Entre los activadores, el más utilizado en las investigaciones y pruebas de diferentes geopolímeros es el hidróxido de sodio (NaOH) ya que es abundante y relativamente fácil de obtener, primeramente logrado mediante caustificación, o en otras palabras, una reacción de doble sustitución en la que un compuesto que contenga hidróxido-normalmente hidróxido de calcio- y otro que tenga sodio-como el carbonato sódico- se hacen reaccionar con el propósito de hacer que los elementos se recombinen para obtener carbonato de calcio e hidróxido de sodio como productos. (Figura 2)

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Ilustración 2: Figura 2

Aunque otro método para su obtención, más usual actualmente en la industria, es el de la electrólisis de cloruro de sodio en agua, con la que se obtiene el activador buscado como un subproducto en la producción de cloro.

Mediante el silicio, aluminio y calcio como principales componentes de los aluminosilicatos, se pueden obtener gran variedad de productos aglomerantes para los diferentes requerimientos en su implementación, otorgando alternativas en costo y objetivos, así como facilidad en la formación de geopolímeros según los recursos y materias primas disponibles en cada región. Por ello, la fabricación de estos es posible en cualquier país mediante la adecuación a los recursos y residuos de los que goce más.

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