CIENCIA E INDUSTRIA
Utilizan residuo de la industria cervecera para la fabricación de ladrillos
Investigadores del CONICET usan bagazo –cáscara de cebada malteada- como componente orgánico: genera porosidad en el material, es más económico y a diferencia de la cáscara de arroz no es estacional.
Los ladrillos de construcción, tanto huecos como macizos, son productos de la industria cerámica, en donde las materias primas utilizadas mayormente consisten en tierras y arcillas humectadas, a las cuales se les agrega un pequeño porcentaje de materia orgánica, aproximadamente un 2% en volumen, con el objetivo de lograr ciertas propiedades durante el proceso de secado del material crudo ya conformado, y que luego del proceso de calcinación a alta temperatura generen la porosidad deseada en el material.
Un grupo de investigadores del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) del Centro de Tecnología de recursos Minerales y Cerámica (CETMIC, CONICET-CIC), liderado por el Dr. En Química Alberto Scian, investigador principal del CONICET y director del CETMIC, explica que: “Contamos con científicos que investigan las propiedades de estos materiales y sus comportamientos, y otro grupo que se dedica a la recepción de servicios a terceros que hacemos para la industria”, explica el titular del Centro que es parte del Centro Científico Tecnológico (CCT) La Plata.
Usualmente en la industria ladrillera se utiliza como materia orgánica adicionada tanto cáscara de arroz como pulpa de papel. Estos aditivos a pesar de estar en poco porcentaje en la formulación total contribuyen durante el quemado a sumar algo de poder calorífico al sistema durante su combustión. La materia orgánica mencionada puede ser reemplazada por otras, siempre que no afecten las propiedades deseadas del producto final, por lo que utilizar bagazo proveniente de la industria cervecera es otra alternativa a las utilizadas comúnmente.
Aproximadamente el 20% del bagazo que utiliza la industria cervecera se vende para feed lot –alimento para ganado-. “El resto hay que aprovecharlo, tiene que tener valor agregado. El bagazo se vende más barato que la cáscara de arroz y ganan el CONICET, la industria cervecera y la ladrillera”, sostiene Scian quien a través del CETMIC se acercó a la Cámara de Fabricantes de Ladrillos Rojos, de la cual más del 80% de los ladrilleros del país son socios. Actualmente, luego de haber pasado satisfactoriamente las pruebas de laboratorio la siguiente etapa es probar el bagazo a escala industrial en una ladrillera.
El equipo dirigido por Scian está integrado por el Ing. Industrial, gerente técnico del CETMIC y personal de apoyo (CPA) del CONICET, Martín Ducos, el Licenciado en Química y CPA, Matías Gauna, el Doctor en Ingeniería y CPA, Matias Stabile, la Doctora Anabella Mocciaro, becaria posdoctoral del CONICET e Y-TEC y los responsables del Laboratorio de servicios a terceros: el Técnico químico, sociólogo y CPA, Ernesto Moyas y el Técnico ceramista y CPA, Martiniano Picicco.
Sinergia entre el CONICET, la industria cervecera y las ladrilleras
La Gerencia de Vinculación Tecnológica (GVT) del CONICET se conectó con Cervecería y Maltería Quilmes en 2017 cuando la empresa cervecera realizó la tercera edición de Technofair. Para ello, la GVT realizó una convocatoria, se presentaron ideas innovadoras desde una perspectiva tecnológica de distintos institutos y Quilmes hizo una selección.
La Propuesta del CETMIC fue aplicar diferentes Servicios Tecnológicos de Alto Nivel (STAN) –herramienta de Vinculación Tecnológica del CONICET- para la evaluación de la incorporación de bagazo a las tierras que ya se usan en producción, ejecutar la producción de prototipos y evaluar técnicamente los mismos comparándolos con los ladrillos elaborados con cáscara de arroz.
Cabe destacar que las empresas ladrilleras adoptantes deberán implementar en sus plantas la forma de almacenamiento y dosificación para este nuevo insumo, las cuales deberán evaluar de acuerdo a los espacios y tecnologías disponibles.
Ventajas
Los beneficios de utilizar bagazo o pulpa de papel son que la disponibilidad de cáscara de arroz es estacional y debe ser transportada desde las zonas de producción (en nuestro país generalmente desde el litoral mesopotámico) hasta las plantas ladrilleras, por lo que la liviandad del producto y el costo de transporte hacen que las plantas ubicadas en el Gran Buenos Aires y el Conurbano abonen aproximadamente $ 1.500 la tonelada.
En cuanto a la pulpa de papel, su precio dependerá de la disponibilidad del mismo ya que también se utiliza para hacer papel reciclado. En cambio, la producción de bagazo de una planta cervecera es muy superior a las demandas de materia orgánica de la industria ladrillera, ya que una planta promedio produce aproximadamente 500 toneladas por día de ladrillos, lo que requeriría 3600 toneladas por año de bagazo en base seca –cantidad muy inferior a la producida por una planta cervecera grande, lo que aseguraría una continuidad de abastecimiento.
Además, el bagazo desechado por la industria cervecera ya contiene mucha carga de agua, por lo que la humectación total de la mezcla de tierras en la producción sería aportada por el bagazo, requiriendo un consumo menor de agua de humectación.
“Dado el precio de la cáscara de arroz, la compañía de cerveza podría tomar un rédito económico mayor en su venta que la que obtiene actualmente por la venta para alimentación de animales. La multinacional cervecera, AB InBev posee 5 plantas en el país cerca de centros urbanos, y siempre habrá una industria de ladrillos de construcción relativamente cerca de dichas plantas cerveceras”, explica Scian.
Algunos de los STAN utilizados
*Evaluar a escala laboratorio el reemplazo de cáscara de arroz y/o pulpa de papel por bagazo en la elaboración de mezclas destinadas a la fabricación de ladrillos de construcción.
*Desarrollar formulaciones con adición de bagazo para mezclas destinadas a la fabricación de ladrillos.
*Para el punto anterior trabajar con mezclas de tierras que están siendo utilizadas por la industria ladrillera local.
*Elaborar muestras prototipo conformadas con sistemas similares a los de producción (extrusión), tanto con cáscara de arroz (tomadas como patrón) como con las formulaciones planteadas con bagazo.
*Evaluar propiedades en crudo de las preformas, sobre todo en sus características de curvas térmicas de secado de secado y contracción.
*Calcinación en laboratorio de las probetas crudas a temperaturas y tiempos compatibles con los de la industria ladrillera proveedora de la materia prima (mezcla de tierras y arcillas).
*Evaluación de las propiedades finales de los materiales obtenidos y su comparación (cáscara de arroz vs. Bagazo): resistencia mecánica, porosidad, densidad, etc.
*En el caso de haber diferencias notables de las propiedades, será necesario evaluar el cambio de formulación o de temperatura de cocción para arribar a semejanzas entre ambos materiales sometidos a comparación.
*Seguimiento y asistencia técnica de la implementación en las ladrilleras.
Por Sergio Patrone Firma Paz