Proyectos
Fabricación de silicatos dicálcicos del cemento portland mediante pirólisis de aerosol en llama
Resumen
El cemento es uno de los materiales de mayor demanda a nivel mundial, con una producción que asciende los 4000 millones de toneladas anuales. Su fabricación es responsable del ~8% de las emisiones de CO2 globales, por lo cual plantean estrategias de mitigación del impacto ambiental ligadas a mejorar su proceso de producción y su desempeño. La producción de silicatos cálcicos del cemento por métodos de síntesis emergentes da lugar a materiales con alta reactividad, que permiten mejorar su desempeño. No obstante, los métodos alternativos usados hasta ahora son difícilmente escalables ya que su proceso se realiza en lotes, por lo cual se hace necesaria la implementación de un método en continuo. Por esta razón, se plantea la síntesis de silicatos dicálcicos con aplicaciones cementantes mediante el método de pirólisis de aerosol en llama (FSP), ya que es un proceso operado en continuo, con una alta razón de producción y baja generación de subproductos, causando menor impacto ambiental que otros procesos. Este proyecto busca evaluar las propiedades físicas, químicas y mineralógicas de diferentes polimorfos de silicatos dicálcicos preparados mediante FSP. Los productos se estudiarán mediante técnicas de caracterización como difracción de rayos X, espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier, microscopia electrónica de barrido y microcalorimetría isotérmica. Como resultado del proyecto se espera obtener diferentes polimorfos de silicatos dicálcicos que exhiban diferencias en la reactividad como consecuencia de la escala nanométrica de los mismos. Descripción 2 de 13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA (Máximo 1 página) Como se planteó en el protocolo de Kioto de 1997, la protección y conservación del medio ambiente es uno de los temas de mayor relevancia a nivel mundial, dada la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Debido a esto, los sectores industriales cementeros responsables del 8-10% de las emisiones mundiales de CO2, se han planteado diversas estrategias de mitigación del impacto ambiental. Estas emisiones provienen principalmente de la transformación de materias primas en óxidos para producir clinker, principal componente del cemento Portland. Por tanto, una excelente estrategia es la aplicación de rutas alternativas de producción que permitan obtener un clinker de mayor desempeño (Hasanbeigi, Price & Lin, 2012; Wesselsky & Jensen, 2009). El clinker contiene en su estructura complejas fases de silicatos cálcicos, los cuales se encargan de aportar resistencia a la compresión a las estructuras, jugando un rol principal en el desempeño mecánico (Wesselsky & Jensen, 2009). Dichos compuestos poseen alto grado de polimorfismo, siendo susceptibles a modificaciones para mejorar sus propiedades. Por ejemplo, la producción de silicatos dicálcicos por métodos de síntesis alternativos al método de estado sólido requiere mayor atención para generar materiales con alta reactividad, que permitan mejorar el desempeño del cemento y disminuir el consumo energético del proceso frente al método convencional. Los métodos alternativos usados hasta ahora son difícilmente escalables ya que su proceso se realiza en lotes, siendo necesaria la implementación de un método en continuo que permita realizar nanopartículas con excelentes características físicas y químicas, a mayores tasas de producción (Betancur-Granados, Tobón, & Restrepo-Baena, 2018). Explorar la
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Registro único de proyectos
Modalidad:Registro único de proyectos
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