Productos de Interés Industrial a Partir de Cenizas

El Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja de Madrid ha desarrollado un nuevo procedimiento para el tratamiento de las cenizas resultantes de la incineración de residuos sólidos urbanos (RSU). Permite obtener, a partir de las cenizas, nuevos productos de interés industrial: hidrógeno y zeolitas. Actualmente buscan socios industriales interesados en la explotación de esta patente.

La producción mundial de residuos sólidos urbanos (basuras domésticas) es un grave problema social y ambiental. Aunque la incineración reduce los residuos en un 70 por ciento, las cenizas que se generan y qué hacer con ellas sigue siendo un problema. Una gran parte de las cenizas va a parar a los vertederos, lo que es una solución parcial: si bien es un volumen menor de residuos, lo cierto es que se genera basura muy rápidamente, y los vertederos crecen desmesuradamente.

Productos de Interés Industrial a Partir de CenizasUna alternativa es encontrar otro destino a las cenizas. En EE.UU., el uso de «bottom ashes» o cenizas que se depositan en el fondo de las calderas, como material de relleno de terraplenes y como base y sub-base de carreteras está muy extendido; no así en Europa, donde justo ahora se está empezando a optar por esta vía. En España, por ejemplo, el gobierno obligará a dar una salida alternativa al 10 por ciento de los residuos calificados como inertes. Es por ello que urge la necesidad de buscar nuevos tratamientos y aplicaciones alternativas a las que se están utilizando en la actualidad.

Un grupo de investigación perteneciente al Departamento de Físico Química de Materiales del Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja ha desarrollado un nuevo procedimiento para el tratamiento de las cenizas no volantes resultantes de la incineración de residuos sólidos urbanos.

La principal diferencia entre los términos «ceniza» y «ceniza volante», explica Sara Goñi, investigadora que ha dirigido el proyecto, es que «la ceniza volante, debido a su pequeño tamaño de partícula, es arrastrada por los gases que se generan durante la combustión y queda retenida en los sistemas de depuración de gases» mientras que las denominadas «cenizas» son las que por su mayor tamaño de partícula «no son arrastradas por los gases y quedan en el fondo del horno, de ahí que en inglés se las denomine bottom ash (cenizas del fondo)». Además del diferente tamaño de partícula, la composición de ambos tipos de cenizas es también diferente y determina las posibles aplicaciones y tratamientos que se les pueden dar.

Así, el proceso que ha desarrollado este equipo de investigación se aplica exclusivamente a la ceniza que queda en el fondo del horno. Consta de dos etapas. En una primera, considerada como un pretratamiento, las cenizas son tratadas con una disolución acuosa alcalina y a temperatura ambiente durante 24 horas. En este pretratamiento la disolución genera hidrógeno, que puede ser empleado como combustible alternativo. Este hidrógeno se forma por la disolución del aluminio metálico presente en la ceniza de partida. En la segunda etapa del método, la disolución se somete a tratamiento térmico en un reactor, lo que da lugar a la formación de zeolitas sintéticas cristalinas mayoritariamente, con propiedades adsorbentes y de intercambio iónico, con un amplio abanico de aplicaciones.

El procedimiento, para el cual ya se ha solicitado la patente, consigue transformar las cenizas en nuevos productos de interés comercial y no añade a la ceniza de partida ningún otro componente, como es el caso del polvo de vidrio, escoria de aluminio, hidróxido de aluminio, ceniza volante de la combustión del carbón o sílice amorfo, utilizados en otras tecnologías. Actualmente el Instituto busca socios industriales interesados en la explotación de esta patente.

En la Unión Europea se generan unos 200 millones de toneladas anuales de residuos, cantidad que, teniendo en cuenta el aumento de población del 40 por ciento estimado para el año 2015, sobrepasará sustancialmente las medidas de control y almacenamiento vigentes en la UE para estos residuos.

Los problemas asociados a los vertederos de residuos sólidos urbanos (RSU) no son sólo de espacio, sino de seguridad y de contaminación. Los vertederos, explica Sara Goñi, generan gases como metano y CO2 con los problemas asociados al efecto invernadero o de explosión en el caso del metano si no es evacuado adecuadamente. A ello se le añaden los problemas de lixiviados contaminantes que pueden fluir de los residuos de los vertederos al subsuelo y aguas subterráneas. (R+D CSIC)

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