Las principales ventajas de los mismos están relacionadas con su proceso de elaboración. Estas ventajas son de carácter energético y medioambiental, reduciendo drásticamente la temperatura de síntesis, la emisión de CO2 y contribuyendo a la eliminación de residuos industriales.
El proceso de fabricación de este producto supone una clara reducción de los costes medioambientales y de producción debido a:
· La reducción drástica de la temperatura de síntesis (60-80ºC versus 1450ºC)
· No necesita ser molido excesivamente debido a la menor temperatura de obtención, donde no se alcanza la fusión de fases, y a la gran superficie específica de la ceniza volante utilizada como materia prima.
· Durante la hidratación del cemento se producen mínimas cantidades de Ca(OH)2, asegurando una buena durabilidad de los morteros.
· Los morteros estándar fabricados con dicho cemento alcanzan valores de resistencia mecánica a los 7 días equiparables a los morteros equivalentes de un cemento Pórtland tradicional, mediante el curado acelerado a temperatura igual a 40ºC y el empleo de aditivos reductores de la demanda de agua.
· La reducción de la emisión de CO2, pudiendo llegar al 50%, factor clave de cara a cumplir con las reducciones asociadas con el cumplimiento del Protocolo de Kioto.
· La utilización de un residuo de un proceso industrial como materia prima, implica una reducción en la explotación de recursos naturales, con la consiguiente reducción de costes de explotación de canteras.
Desde el punto de vista energético, hay que tener en cuenta que las expectativas de demanda de energía para usos industriales y domésticos en un futuro cercano (la producción mundial de cenizas volantes es alrededor de 600 millones de toneladas) lo cual implicará graves problemas medioambientales derivados del almacenamiento de dichas cenizas. Por ello, adicionalmente hay toda una serie de ventajas de índole social asociadas al proceso de producción de este cemento como son la reutilización de un residuo de un proceso industrial, contribuyendo al logro de un desarrollo sostenible, así como la utilización de los vertederos asociados a las cenizas volantes de la combustión del carbón de alto contenido en cal.
CSIC, Consejo Superior de Investigaciones Científicas
El desarrollo de esta investigación ha sido objeto de una treintena de publicaciones en revistas científicas, como Fuel o Nuclear Materials, en los últimos años. Su investigador principal, el científico del CSIC Ángel Palomo, presentará en los próximos días una propuesta sobre este nuevo material al principal consorcio europeo en la investigación de materiales cementantes.
Palomo, que trabaja en el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC), en Madrid, explica el principal beneficio de este nuevo material: Mientras que para fabricar cemento Portland es necesaria una temperatura de 1.450 grados centígrados, el cemento de cenizas volantes precisa sólo una temperatura de entre 60 y 80 grados para su puesta en obra. Y añade: Esto reduciría las emisiones de CO2 de la industria cementera en un 50% y el consumo energético en cantidades considerables. Para el investigador del CSIC, otra ventaja del producto es que aprovecha para su fabricación cenizas procedentes de la combustión del carbón. Se trata de un subproducto industrial muy abundante en todo el mundo que, si no se reutiliza, tiene potencial contaminante, apunta.
Los autores sometieron el material a diversos ensayos mecánicos y de fatiga en su Instituto. El resultado es un material cementante completamente equivalente al cemento Portland en muchos aspectos, y superior en otros, asegura Palomo.
PROCESO DE ACTIVACIÓN ALCALINA
El nuevo cemento se genera por un proceso de activación alcalina, que consiste en mezclar las cenizas con compuestos alcalinos que convierten el polvo en un sólido compacto, a base de silicoaluminatos. Se trata de un proceso químico distinto al que tiene lugar en la hidratación del cemento convencional, explica el investigador.
El equipo de Palomo trabaja en la actualidad en diversas líneas de investigación con el cemento obtenido a partir de cenizas volantes: El nuevo material es capaz de absorber algunas sustancias volátiles nocivas para la salud que desprenden algunos plásticos, barnices y productos de limpieza, y adquiere características flexibles a altas temperaturas. Además, al ser más ligero que el cemento Portland, podría usarse para la fabricación de componentes livianos en la construcción.