Proyectos
Estudio de cenizas de fondo de carbón para su aprovechamiento en la producción de ladrillos de arcilla
Resumen
El crecimiento de la demanda energética ha generado un aumento en la producción de cenizas de carbón (CC), ya que entre los años 1991 - 2012 creció de 367 a 800 millones de Toneladas (Naganathan, Mohamed, & Mustapha, 2015); esto ha creado una problemática ambiental por contaminación de fuentes hídricas que puede afectar la salud humana. Las CC son un residuo de origen industrial generado después de la combustión del carbón; este último es el mayor combustible fósil usado a nivel mundial (Kurama & Kaya, 2008). Las CC se clasifican en cenizas volantes de carbón (CVC) y cenizas de fondo de carbón (CFC) (Chindaprasirt, Jaturapitakkul, Chalee, & Rattanasak, 2009). Existen diferentes técnicas de estabilización/solidificación (E/S) para el tratamiento de residuos sólidos industriales y residuos peligrosos las cuales están basadas en procesos físicos, químicos y térmicos. La selección de la técnica de E/S adecuada depende de diferentes factores: el tipo de residuo, cantidad de agua, temperatura y tipo de agente de estabilización. Una empresa del Valle del Cauca que se dedica a la producción de derivados de arcilla, genera CFC proveniente del horno de cocción de ladrillos, a la cual se le da disposición final en un relleno sanitario. El objetivo del presente trabajo es estudiar las CFC para la elaboración de ladrillos de arcilla en un contexto de economía circular con el fin de eliminar su disposición final. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) cataloga los residuos de la quema de carbón como desperdicios no peligrosos. Sin embargo, se ha demostrado que algunas plantas de carbón de Estados Unidos, han contaminado aguas subterráneas con sustancias tóxicas provenientes de cenizas de carbón como arsénico, litio, boro, selenio molibdeno y sulfato, concentrados en un líquido denominado lixiviados (Earthjustice, 2019). Adicionalmente, las cenizas de carbón están clasificadas como potencialmente cancerígenas y están asociadas con riesgos en la piel, pulmones y vejiga (Singh, Mithulraj, & Arya, 2018). Considerando la lixiviación de sustancias tóxicas, las cenizas podrían ser un residuo peligroso (RP). Una de las formas para definir si un residuo es peligroso o no en Colombia es que cumpla con los criterios establecidos por el Decreto 4741 del 30 de diciembre del 2005 (Minambiente, 2005), mediante análisis de peligrosidad por el test de lixiviación denominado Procedimiento de Lixiviación Característico de Toxicidad ( TCLP por sus siglas en ingles). Existen estudios del uso de residuos industriales similares, tales como CVC, Cenizas de incineración de residuos municipales y Cenizas de biomasa, entre otros, para la fabricación de ladrillos de arcilla sin afectar su desempeño, cumpliendo además con características ambientales (Eliche-Quesada & Leite-Costa, 2016; Naganathan et al., 2015; Taurino et al., 2017). Por lo tanto, existe una alta probabilidad de que las CFC, al tener características similares a otras cenizas, puedan ser aprovechadas mediante ceramización, entendido como el proceso de producción de materiales basados en arcilla y sometidos a procesos de cocción. El objetivo por lo tanto de esta investigación, es estudiar las cenizas de fondo de carbón generadas en una empresa vallecaucana, con el fin de ser aprovechadas para la producción de ladrillos de arcilla. Para este caso, se abarcará un estudio exhaustivo del estado del arte, la caracterización del residuo, un análisis de la materia prima requerida para la producción de ladrillos, que permita identificar cómo y en qué proporciones se puede adicionar el residuo; y finalmente una fase de experimentación a nivel de laboratorio.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria de proyectos para el fortalecimiento de la investigación y la innovación de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira 2019-2021
Modalidad:Modalidad única
Responsable