Matèria primera de la civilització
2008/12/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
En la base, el ciment és una pols grisenca que es converteix en sòlid duro en entrar en contacte amb l'aigua. A més, manté units als elements que li envolten. Per això, és ideal per a la seva construcció com a matèria primera.
No obstant això, si només fos capaç d'endurir, no podríem utilitzar l'edat que usem. Utilitzem el ciment per a la construcció de qualsevol mena de construcció, ja sigui per a la construcció de cases, per a la presa d'un embassament o per a la construcció d'un mur de contenció de la costa que es veurà afectat de manera contínua per les ones.
És fàcil imaginar que exigim al ciment unes determinades propietats en cada cas, a més de ser capaç d'endurir-se. Per exemple, per a la construcció dels murs de la casa és molt important endurir-se el més ràpid possible, per a acabar la casa com més de pressa millor. Quant a la construcció de la presa de l'embassament o mur de contenció costaner, és més important que la seva terminació ràpida garantir que siguin capaces de mantenir la pressió que suporten i suportar la corrosió de l'aigua salada de la mar, respectivament.
Per a donar resposta als requeriments d'aquests i altres usos del ciment, en l'actualitat existeixen en el mercat al voltant de 80 tipus de ciment, segons ens va explicar Juan Luis Querejeta, que treballa a la fàbrica de ciment d'Añorga, de Financera i Minera.
Per a què punt?
La capacitat d'enduriment del ciment ve donada per un determinat compost: el silicat tricàlcic. Aquest és, per tant, el component que no pot faltar en el ciment. Aquest component està constituït pel denominat clínquer, que produeix en forns de cementeras. No obstant això, han de controlar acuradament la quantitat de clínquer que s'emeten a cada tipus de ciment, la qual cosa limita la resistència del ciment i el temps que trigarà a endurir-se.
Pot semblar que sempre és convenient assecar el ciment com més de pressa millor, en definitiva, com més ràpid sigui el desenvolupament de la resistència dels ciments, més ràpid serà la finalització dels treballs. No obstant això, l'enduriment sol anar acompanyat d'altres fenòmens, i a vegades és més important controlar-los que acabar ràpidament la construcció. Per exemple, el clínquer allibera calor mentre endureix. La calor provoca una dilatació dels materials. Lògicament, en desaparèixer aquesta calor, els materials dilatats es contreuen.
La dilatació i contracció dels materials de l'edifici en construcció pot suposar en alguns casos un gran risc. En el cas d'una casa potser no, perquè la quantitat de ciment no és molt gran. Però suposem que tenim la pressa d'un embassament. Per a la construcció d'una presa es necessiten quantitats ingents de formigó (per exemple, es van utilitzar 110.000 metres cúbics de formigó per a construir la presa de l'embassament d'Arriaran --58 metres d'alt i 206 de llarg-). Imagina't la calor que es produiria si usessin un ciment que allibera una gran calor, la dilatació que provocaria i les esquerdes que apareixerien en refredar-se i contreure's en la presa.
Per a evitar-ho afegeixen a més del clínquer altres components al ciment emprat en aquesta mena de treballs. No afecten la capacitat d'enduriment, però sí que fan que aquesta duresa es desenvolupi lentament. Això suposa un major temps per a la realització dels treballs, però alhora garanteixen una major estabilitat en el resultat.
Qualsevol cosa
Es poden afegir diversos compostos al clínquer per a formar un ciment amb propietats específiques. Però no qualsevol compost. Està legalment regulada la quantitat de compostos que es poden afegir al ciment, la quantitat a afegir i l'ús per al qual és apropiat cada ciment.
Tots els ciments incorporen guix per a frenar el ràpid enduriment inherent al clínquer. A més del silicat tricàlcic, el clínquer compta amb aluminiat tricàlcic, entre altres. Perquè aquest compost reacciona molt ràpidament amb l'aigua. Els sulfats de guix, no obstant això, alenteixen aquesta reacció i, en definitiva, permeten manipular el ciment abans d'endurir-lo, per exemple, en la màquina de formigó.
A més de recordar abans o després, els edificis s'enfronten a altres problemes. Les parets litorals, per exemple, han d'estar permanentment exposades a aigües corrosives. La utilització d'un ciment que no contingui uns altres constituents -a part de la clinkera i el guix - desmantellaria progressivament l'aigua de la mar.
Per a solucionar aquest problema afegeixen escòria d'alts forns com el ciment. L'escòria és químicament molt estable i permet al ciment durar molt més temps.
A més de l'escòria, poden utilitzar diferents components per a aconseguir un efecte o un altre. Alguns d'aquests components tenen origen natural (per exemple, puzolanas i calcàries en pols) i altres industrial (cendres volants, entre altres --residus sòlids que acompanyen als gasos de combustió de les centrals tèrmiques -).
Necessitat principal quantitat
Les cementeras necessiten ingents quantitats de matèries primeres per a poder donar resposta a la seva producció diària. Per exemple, a la fàbrica d'Añorga es produeixen al voltant de 1.800 tones de clínquer al dia, la qual cosa suposa unes 3.000 tones de matèries primeres diàries. Per a donar resposta a aquesta necessitat és necessari que les matèries primeres siguin molt abundants i estiguin el més a prop possible de la fàbrica (per a reduir els costos de transport).
Les matèries primeres per a la formació del clínquer han de contenir sílice i calci per a formar el citat silicat tricàlcic. En principi, com qualsevol material que contingui aquests dos components serviria, cada fàbrica busca els que li convinguin en els mitjans que li envolten. La font del calci sol ser la pedra calcària, abundant a tot arreu, mentre que la sílice és adquirida a través de més d'un camí (el més abundant voltant): la marga, l'arenisca o la sorra.
Alguns dels components que afegeixen clínquer i guix tenen el mateix efecte en el ciment. Querejeta ens ha explicat que les escòries i puzolanas d'alts forns, per exemple, provoquen que el ciment desenvolupi lentament la seva resistència --nivell de pressió que pot suportar sense trencar-. Per tant, cada fàbrica de ciment utilitzarà l'un o l'altre més accessible en el seu entorn.
Més enllà de l'ús de residus
La necessitat d'una elevada quantitat de matèries primeres va portar a les fàbriques a començar a utilitzar subproductes de diferents indústries, de fàcil obtenció. En un moment donat, a algú se li va ocórrer provar aquest tipus de productes, i veient que el resultat era satisfactori i que era un camí més barat per a aconseguir recursos, van decidir mantenir aquest camí.
El que inicialment era una qüestió econòmica té un valor afegit en l'actualitat. A partir de la dècada de 1990 la consciència mediambiental ha anat creixent, renovant les lleis i adaptant-se a aquest objectiu, etc. Un dels compromisos més importants de la societat en l'actualitat és la correcta gestió de la gran quantitat de residus que generem. Doncs que els residus produïts per una indústria siguin matèria primera per a una altra és una solució molt adequada.
Encara que va començar a fabricar-se amb un altre objectiu, la indústria cementera va ser pionera en aquesta reutilització. I ara s'està posant l'accent principalment en els possibles usos d'altres residus, ja que a més de beneficiar-se d'avantatges per a ells, ajudarien a preservar el medi ambient.
L'impacte ambiental de les cementeras no és lent. Així, per exemple, les emissions de diòxid de carboni en els forns són elevades, escalfant fins a 1.500-2.000 °C la calcària i la font de sílice en part per a formar el clínquer.
Estan preocupats i tracten de minimitzar el mal que causen. Han optimitzat al màxim el benefici que obtenen els combustibles. No obstant això, saben que és imprescindible que s'emetin quantitats ingents de diòxid de carboni.
Conscient d'això, s'estan buscant alternatives als combustibles fòssils. Per a això utilitzen diferents productes, entre els quals es troben l'oli usat i els pneumàtics de les rodes.
Diuen que aquest tipus de residus es beneficien de dos aspectes: d'una banda, no han d'usar petroli ni carbó i per un altre, emeten menys diòxid de carboni. Per descomptat, no perquè aquests combustibles no emeten diòxid de carboni en la combustió, sinó perquè es llevarien sense utilitzar-los com a combustibles --per a destruir-los -, sense treure'ls cap partit d'aquest abocament.
D'altra banda, la fabricació de ciment suposava un important impacte ambiental amb les partícules de pols que s'emetien en fàbriques (forns, molins, magatzems, etc.). Aquest mal sempre ha estat relacionat amb la indústria cementera: originalment eren de color blanc-grisenc a l'entorn de les cementeras. En l'actualitat, l'ús de diferents tipus de filtres per a la recollida d'aquestes partícules ha reduït en gran manera el problema que generaven.
No es pot dir, per tant, que l'activitat cementera és una activitat 'verda', però tampoc es pot negar que, a pesar que en origen es van començar a prendre mesures per a millorar la producció, es treballa amb l'objectiu de cuidar cada vegada més el medi ambient. Després, el que es fa amb aquest ciment i si fa mal o no, és una altra cosa.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
