RESIDUOS DE BIOMASA DE LA PRODUCCIÓN DE CERVEZA ARTESANAL EN LA OBTENCIÓN DE CERÁMICOS POROSOS

NANCY QUARANTA; MARTA CALIGARIS; , GISELA PELOZO; MIGUEL UNSEN; ADRIÁN CRISTÓBAL

Congreso; CONAMET/SAM 2015; 2015

En el proceso de obtención de cerveza se originan grandes cantidades de residuos sólidos orgánicos, entre los que se encuentran bagazos, levaduras, restos de malta y lúpulo, entre otros. Al igual que con muchos residuos orgánicos, numerosos trabajos han estudiado la reutilización de estos descartes como combustible, aunque se ha encontrado un bajo rendimiento energético. También se ha intentado utilizar este tipo de residuo en la obtención de biocombustibles y cosméticos, encontrando una baja rentabilidad económica y baja calidad de los productos obtenidos. Por estos motivos el principal destino de este material residual, que se ha encontrado hasta el momento, es la alimentación de ganado.Existen antecedentes de trabajos sobre la incorporación de materiales residuales de biomasa en matrices arcillosas, constituyéndose como materiales formadores de poros, debido a que a las temperaturas de trabajo combustionan dentro del ladrillo produciendo gases y constituyentes inorgánicos, dando como resultado lo que se denomina ladrillo alivianado.El objetivo de este trabajo es estudiar los descartes de la fabricación de cerveza y analizar la factibilidad de su utilización como material formador de poros, en la fabricación de materiales cerámicos porosos.Los descartes seleccionados, provenientes de la producción de cerveza artesanal, están constituidos por residuos sólidos húmedos resultantes de la separación por filtrado luego de la maceración de las mezclas. Este material fue secado y luego caracterizado mediante diversas técnicas: microscopía óptica y electrónica, análisis dispersivo de energía de rayos X, análisis térmico diferencial y termogravimétrico, determinación de conductividad, pH y análisis de ecotoxicidad, entre otros.Se obtuvieron piezas cerámicas porosas a partir de cuerpos en verde fabricados con mezclas de 10% en volumen de residuo en arcilla comercial, conformados por presión uniaxial de 25MPa, con agregado de 6% en peso de agua, en moldes de 70mm x 40mm x 18mm. Luego de un periodo de secado se trataron térmicamente a 950°C siguiendo curvas de cocción similares a las utilizadas por la industria cerámica.Los compactos obtenidos se caracterizaron con diversas técnicas: porosidad, variación volumétrica permanente, propiedades mecánicas, etc., tendientes a determinar las propiedades de estos productos.Los ensayos de análisis térmico diferencial y termogravimétrico hechos al residuo muestran pérdida de agua adsorbida y presencia de reacciones exotérmicas de descomposición y combustión en el rango 300°C-800°C, con una pérdida de peso de 96% del material original. Los productos obtenidos presentan buenas propiedades físicas y mecánicas, con valores de porosidad, módulo de rotura, variación volumétrica permanente y pérdidas de peso, dentro del rango requerido en el mercado.El análisis de factibilidad de uso de estos residuos como formadores de porosidad en piezas cerámicas indica que es factible su utilización sin la necesidad de modificar las condiciones de cocción habituales en la industria, ya que en las condiciones ensayadas el material orgánico incorporado combustiona dejando una proporción inorgánica muy baja que no modifica los diagramas de óxidos mayoritarios, que seguirán siendo los de la arcilla utilizada como materia prima principal, y dichas combustiones son lo suficientemente lentas como para permitir la sinterización sin deformación de las piezas.