Los combustibles fósiles se utilizan en plantas eléctricas para producir energía. Sin embargo, los grandes volúmenes de cenizas que genera este proceso pueden causar problemas al medio ambiente. Una alternativa que se vislumbra es destinarlas a la producción de materiales para la construcción, lo cual ya se hace en varios países.
Las cenizas volantes del carbón –según especialistas– conservan energía, con lo cual se puede reducir la demanda de ésta en la elaboración de materiales como pavimento, cal, cemento y piedra. También pueden sustituir a la arcilla, arena, piedra caliza y la grava, lo cual representa un ahorro en los costos de energía derivados de la extracción.
Por ejemplo, se puede utilizar una tonelada de cenizas volantes para reemplazar una tonelada de cemento, reduciendo considerablemente el uso de aceite.
Otra ventaja que se encuentra en el empleo de estos residuos en la industria constructora es la disminución de gases contaminantes que inciden en el efecto invernadero.
Los países pioneros en el reciclado de cenizas volantes para la industria de la construcción en el ámbito mundial son Canadá, Estados Unidos y Alemania, en tanto que naciones como Colombia y México realizan estudios en este sentido y han obtenido resultados alentadores.
Investigadores refieren que cuando el carbón es quemado en el proceso de generación de energía eléctrica quedan las cenizas volantes como material de desecho que contamina el medio ambiente.
La utilización de este residuo en la construcción ha puesto remedio a este problema ambiental, además ha logrado bajar los costos de los materiales empleados en este campo hasta en 16 por ciento, según la Agencia Universitaria de Periodismo Científico (Aupec), con sede en Colombia.
El investigador colombiano Carlos Caballero Badillo expone que la ceniza volante tiene propiedades cementantes, debido, entre otros factores, a su contenido de óxidos (sílice, alúmina y fierro), que están por arriba del 70 por ciento.
Esta característica, explica, junto a la forma esférica de sus partículas, contribuye al sellado del poro de los morteros y concretos elaborados con adiciones de ceniza volante, produciendo un material menos permeable y por lo tanto más resistente al paso del agua.
La mezcla se elabora utilizando el cemento, arena y ceniza de forma convencional; la única diferencia consiste en que se disminuye la cantidad de cemento y se reemplaza por ceniza volante. Sin embargo, de acuerdo con la calidad de las cenizas depende en qué porcentaje pueden reemplazar parte del cemento.
Composición y cifras
Con el fin de determinar la calidad de la ceniza es necesario llevar al laboratorio muestras para hacer una caracterización completa del material.
En el caso de aditivos minerales usados en concretos de cemento Portland, los organismos internacionales como el American Society of Testing Materials (ASTM), establecen los requerimientos químicos y físicos necesarios para clasificar este tipo de desechos, anota la Aupec.
Por ejemplo, tanto la ceniza mexicana como la colombiana están dentro de la clase o tipo F, con más de 70 por ciento de la suma de los siguientes óxidos: Si O2 (dióxido de sílice), Al2 O3 (alúmina) y Fe2 O3 (óxido de fierro).
Posteriormente, es necesario evaluar la reactividad de la ceniza con el cemento para conocer su capacidad cementante. «Este control de la calidad de las cenizas debe ser periódico, pues su calidad cambia de acuerdo con las características del carbón mineral extraído de las minas», afirma el investigador Caballero Badillo.
Con respecto a una mezcla de cemento y arena donde se ha adicionado 5, 10 y 15 por ciento de ceniza volante tipo F, en reemplazo de cemento Portland ordinario, se han logrado reducir los costos en 16, 26 y 36 por ciento, respectivamente.
Los residuos generados por esta actividad constituirían un material de primera mano, aprovechable por el sector de la construcción.
