Materia prima de la civilización
2008/12/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
En la base, el cemento es un polvo grisáceo que se convierte en sólido duro al entrar en contacto con el agua. Además, mantiene unidos a los elementos que le rodean. Por ello, es ideal para su construcción como materia prima.
Sin embargo, si sólo fuera capaz de endurecer, no podríamos utilizar la edad que usamos. Utilizamos el cemento para la construcción de cualquier tipo de construcción, ya sea para la construcción de casas, para la presa de un embalse o para la construcción de un muro de contención de la costa que se verá afectado de forma continua por las olas.
Es fácil imaginar que exigimos al cemento unas determinadas propiedades en cada caso, además de ser capaz de endurecerse. Por ejemplo, para la construcción de los muros de la casa es muy importante endurecerse lo más rápido posible, para terminar la casa lo más rápidamente posible. En cuanto a la construcción de la presa del embalse o muro de contención costero, es más importante que su terminación rápida garantizar que sean capaces de mantener la presión que soportan y soportar la corrosión del agua salada del mar, respectivamente.
Para dar respuesta a los requerimientos de estos y otros usos del cemento, en la actualidad existen en el mercado alrededor de 80 tipos de cemento, según nos explicó Juan Luis Querejeta, que trabaja en la fábrica de cemento de Añorga, de Financiera y Minera.
¿Para qué tanto?
La capacidad de endurecimiento del cemento viene dada por un determinado compuesto: el silicato tricálcico. Este es, por tanto, el componente que no puede faltar en el cemento. Este componente está constituido por el denominado clínker, que produce en hornos de cementeras. Sin embargo, tienen que controlar cuidadosamente la cantidad de clínker que se emiten a cada tipo de cemento, lo que limita la resistencia del cemento y el tiempo que tardará en endurecerse.
Puede parecer que siempre es conveniente secar el cemento lo más rápidamente posible, en definitiva, cuanto más rápido sea el desarrollo de la resistencia de los cementos, más rápido será la finalización de los trabajos. Sin embargo, el endurecimiento suele ir acompañado de otros fenómenos, y en ocasiones es más importante controlarlos que acabar rápidamente la construcción. Por ejemplo, el clínker libera calor mientras endurece. El calor provoca una dilatación de los materiales. Lógicamente, al desaparecer este calor, los materiales dilatados se contraen.
La dilatación y contracción de los materiales del edificio en construcción puede suponer en algunos casos un gran riesgo. En el caso de una casa quizás no, porque la cantidad de cemento no es muy grande. Pero supongamos que tenemos la prisa de un embalse. Para la construcción de una presa se necesitan cantidades ingentes de hormigón (por ejemplo, se utilizaron 110.000 metros cúbicos de hormigón para construir la presa del embalse de Arriaran --58 metros de alto y 206 de largo-). Imagínate el calor que se produciría si usaran un cemento que libera un gran calor, la dilatación que provocaría y las grietas que aparecerían al enfriarse y contraerse en la presa.
Para evitarlo añaden además del clínker otros componentes al cemento empleado en este tipo de trabajos. No afectan a la capacidad de endurecimiento, pero sí hacen que esta dureza se desarrolle lentamente. Esto supone un mayor tiempo para la realización de los trabajos, pero a la vez garantizan una mayor estabilidad en el resultado.
Cualquier cosa
Se pueden añadir varios compuestos al clínker para formar un cemento con propiedades específicas. Pero no cualquier compuesto. Está legalmente regulada la cantidad de compuestos que se pueden añadir al cemento, la cantidad a añadir y el uso para el que es apropiado cada cemento.
Todos los cementos incorporan yeso para frenar el rápido endurecimiento inherente al clínker. Además del silicato tricálcico, el clínker cuenta con aluminato tricálcico, entre otros. Pues este compuesto reacciona muy rápidamente con el agua. Los sulfatos de yeso, sin embargo, ralentizan esta reacción y, en definitiva, permiten manipular el cemento antes de endurecerlo, por ejemplo, en la máquina de hormigón.
Además de recordar antes o después, los edificios se enfrentan a otros problemas. Las paredes litorales, por ejemplo, deben estar permanentemente expuestas a aguas corrosivas. La utilización de un cemento que no contenga otros constituyentes -aparte de la clinkera y el yeso - desmantelaría progresivamente el agua del mar.
Para solucionar este problema añaden escoria de altos hornos como el cemento. La escoria es químicamente muy estable y permite al cemento durar mucho más tiempo.
Además de la escoria, pueden utilizar diferentes componentes para conseguir un efecto u otro. Algunos de estos componentes tienen origen natural (por ejemplo, puzolanas y calizas en polvo) y otros industrial (cenizas volantes, entre otros --residuos sólidos que acompañan a los gases de combustión de las centrales térmicas -).
Necesidad principal cantidad
Las cementeras necesitan ingentes cantidades de materias primas para poder dar respuesta a su producción diaria. Por ejemplo, en la fábrica de Añorga se producen alrededor de 1.800 toneladas de clínker al día, lo que supone unas 3.000 toneladas de materias primas diarias. Para dar respuesta a esta necesidad es necesario que las materias primas sean muy abundantes y estén lo más cerca posible de la fábrica (para reducir los costes de transporte).
Las materias primas para la formación del clínker deben contener sílice y calcio para formar el citado silicato tricálcico. En principio, como cualquier material que contenga estos dos componentes serviría, cada fábrica busca los que le convengan en los medios que le rodean. La fuente del calcio suele ser la piedra caliza, abundante en todas partes, mientras que la sílice es adquirida a través de más de un camino (el más abundante alrededor): la marga, la arenisca o la arena.
Algunos de los componentes que añaden clinker y yeso tienen el mismo efecto en el cemento. Querejeta nos ha explicado que las escorias y puzolanas de altos hornos, por ejemplo, provocan que el cemento desarrolle lentamente su resistencia --nivel de presión que puede soportar sin romper-. Por lo tanto, cada fábrica de cemento utilizará uno u otro más accesible en su entorno.
Más allá del uso de residuos
La necesidad de una elevada cantidad de materias primas llevó a las fábricas a comenzar a utilizar subproductos de diferentes industrias, de fácil obtención. En un momento dado, a alguien se le ocurrió probar este tipo de productos, y viendo que el resultado era satisfactorio y que era un camino más barato para conseguir recursos, decidieron mantener ese camino.
Lo que inicialmente era una cuestión económica tiene un valor añadido en la actualidad. A partir de la década de 1990 la conciencia medioambiental ha ido creciendo, renovando las leyes y adaptándose a este objetivo, etc. Uno de los compromisos más importantes de la sociedad en la actualidad es la correcta gestión de la gran cantidad de residuos que generamos. Pues que los residuos producidos por una industria sean materia prima para otra es una solución muy adecuada.
Aunque comenzó a fabricarse con otro objetivo, la industria cementera fue pionera en esta reutilización. Y ahora se está haciendo especial hincapié en los posibles usos de otros residuos, ya que además de beneficiarse de ventajas para ellos, ayudarían a preservar el medio ambiente.
El impacto ambiental de las cementeras no es lento. Así, por ejemplo, las emisiones de dióxido de carbono en los hornos son elevadas, calentando hasta 1.500-2.000 ºC la caliza y la fuente de sílice en parte para formar el clínker.
Están preocupados y tratan de minimizar el daño que causan. Han optimizado al máximo el beneficio que obtienen los combustibles. Sin embargo, saben que es imprescindible que se emitan cantidades ingentes de dióxido de carbono.
Consciente de ello, se están buscando alternativas a los combustibles fósiles. Para ello utilizan diferentes productos, entre los que se encuentran el aceite usado y los neumáticos de las ruedas.
Dicen que este tipo de residuos se benefician de dos aspectos: por un lado, no tienen que usar petróleo ni carbón y por otro, emiten menos dióxido de carbono. Por supuesto, no porque estos combustibles no emitan dióxido de carbono en la combustión, sino porque se quitarían sin utilizarlos como combustibles --para destruirlos -, sin sacarles ningún partido de ese vertido.
Por otra parte, la fabricación de cemento suponía un importante impacto ambiental con las partículas de polvo que se emitían en fábricas (hornos, molinos, almacenes, etc.). Este daño siempre ha estado relacionado con la industria cementera: originalmente eran de color blanco-grisáceo en el entorno de las cementeras. En la actualidad, el empleo de diferentes tipos de filtros para la recogida de estas partículas ha reducido en gran medida el problema que generaban.
No se puede decir, por tanto, que la actividad cementera es una actividad 'verde', pero tampoco se puede negar que, a pesar de que en origen se empezaron a tomar medidas para mejorar la producción, se trabaja con el objetivo de cuidar cada vez más el medio ambiente. Luego, lo que se hace con ese cemento y si hace daño o no, es otra cosa.
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