Experto persiste se valore cenizas genera Punta Catalina como materia prima y no como desperdicio contaminante

Por Luis Brito lunes 26 de octubre, 2020

EL NUEVO DIARIO, SANTO DOMINGO.- El ingeniero Emil G. Bautista persiste en su enfoque para que la República Dominicana termine de valorar como una materia prima y no como un “desperdicio contaminante”, los residuos que se generan a través de la combustión del carbón que utilizan las plantas de la Central Termoeléctrica Punta Catalina.

Señala que el potencial de dicho material (fly ash) sólo puede empezar a entenderse en el país cuando se determine su composición cumpliendo con los estándares técnicos ya establecidos en otras naciones.

Enfatiza que el referido residuo es de gran utilidad en las construcciones de infraestructuras, sector que siempre ha sido uno de los más importantes para la recuperación de las economías en el mundo.

Bautista apunta que, en República Dominicana, cuya economía decreció en un 8.5% el primer semestre de este año, la incorporación de fly ash a uno de los principales materiales de construcción ayudaría a hacer obras de ingeniería más duraderas y resistentes.

Afirma que implementando estas cenizas se logra reducir el costo de las obras y se disminuye el impacto al medioambiente.

Asegura que el potencial de utilizar el fly ash de manera eficiente y sostenible ha sido comprobado desde hace décadas.

Recordó que hace varios años, en Minnesota, Estados Unidos, se realizaron estudios a escala real construyendo tres secciones de carreras, utilizando distintos materiales en cada una, y se determinó que donde se empleó fly ash tendría una vida de servicio de 23 años, dos y tres veces más que las construidas con reciclados de pavimento y con materiales convencionales, respectivamente.

“En pocas palabras la base preparada con la incorporación de fly ash es más resistente”, sostuvo el experto.

Según estimaciones, al menos el 50 % del concreto que se produce en EEUU contiene este residuo, el cual contiene una partícula de gran valor para la fabricación de cerámica, plásticos, pinturas, hormigón liviano, entre otras.

Asimismo, afirma que la incorporación del fly ash al hormigón ayuda a reducir el potencial de fisuras térmicas en estructuras que requieren una alta cantidad de concreto, como la construcción de presas.

El ingeniero Emil G. Bautista hace sus planteamientos en un artículo que “Importancia de las cenizas del carbón”, el cual El Nuevo Diario publica íntegro a continuación:

Importancia de las cenizas del carbón

Cuando se genera energía con la combustión de carbón se generan residuos que son usualmente conocidos como subproductos de la combustión del carbón. Estos subproductos están conformados por fly ash, bottom ash, boiler slag y gypsum sintético. El fly ash y el bottom ash se colectan luego de que el carbón pulverizado es calentado en las calderas para generar vapor.  El boiler slag se forma cuando se utiliza un proceso específico que puede o no ser parte de algunas plantas y el gypsum sintético se forma a partir de la desulfuración de los gases generados por la combustión.

Todos estos subproductos tienen usos beneficiosos que han sido identificados a través de investigaciones en países en que la matriz de generación de energía es en una buena parte a base de carbón. El uso sostenible de estos subproductos tendrá un gran impacto en la población ya que tiene el potencial de aumentar la capacidad de nuestro relleno sanitario, moderar las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la durabilidad estructural de los materiales a los que se incorpora.

El fly ash es el subproducto más fino y liviano y es recolectado en un precipitador electroestático o filtro que no permite que salga al ambiente. Del otro lado el bottom ash por ser un subproducto más grueso y pesado es recolectado en el fondo de dicho precipitador electroestático o filtro. De estos materiales recolectados el fly ash corresponde al 80-90% y el bottom ash al 10-20%.

El fly ash y el bottom ash son utilizados de manera sostenible en materiales de construcción al tal punto de que se estima que alrededor del 50% del concreto producido en los Estados Unidos contiene fly ash. Estados como California, Texas, Nevada, Nuevo México, Louisiana, Utah y Florida, siempre que exista disponibilidad, utilizan fly ash en el 95% al 100% del hormigón que se produce para proyectos estatales. Por otro lado, casi el 50% del bottom ash producido es incorporado eficientemente en diferentes aplicaciones como por ejemplo blocks de mampostería, terraplenes o rellenos estructurales.

Como he mencionado en artículos anteriores, es importante resaltar que el fly ash contiene entre 1-2% de una partícula hueca de forma esférica llamada cenosfera. Esta partícula hueca de forma esférica es ligera, inerte químicamente, de alta resistencia a la compresión, baja conductora térmica y mejora la fluidez del material al que se incorpora, lo que la hace de mucho valor para una gran cantidad de industrias que incluyen la fabricación de cerámica, plásticos, pinturas, hormigón liviano, entre otras.

Fly ash en hormigón

El hormigón en su forma más simple es una mezcla de cemento portland, arena, grava y agua, pero desde hacen años el hormigón ha evolucionado y se le incorporan materiales cementosos suplementarios o ingredientes minerales como también se les conoce.  Estos materiales suplementarios son generalmente residuos de otros procesos industriales o materiales naturales.

El fly ash es considerado como un material cementoso suplementario que contiene propiedades y características que son beneficiosas al momento de incorporarlo en el hormigón. Para su incorporación en el hormigón es necesario cumplir con los requerimientos de estándares ya establecidos en países que generan una gran cantidad de dicho subproducto. Estos estándares varían por países y su principal función es la de definir los límites de las propiedades físicas y químicas del subproducto para establecer para que tipo de aplicaciones sería de beneficio. Si el material no cumple con los requerimientos de dichos estándares no es recomendable utilizarlo en cemento u hormigón. Sin embargo, como he establecido previamente existen otras industrias que se beneficiarían de la utilización del mismo. Además, existen procesos que una vez el material ha sido depositado en un relleno sanitario o embalse puede ser reprocesado, lo que permite el incremento del remplazo del cemento en las mezclas de hormigón. Más aún, se crea la oportunidad para que nuestros futuros ingenieros trabajen en proyectos de investigación para identificar otros posibles usos de los residuos.

En general los materiales cementosos suplementarios, incluyendo el fly ash, mejoran la consistencia y trabajabilidad del hormigón fresco. Al igual que retarda el tiempo de fraguado cuando es utilizado en altas cantidades. Cuando el hormigón empieza a curarse y endurecerse la resistencia se desarrollará de manera más lenta en comparación con el hormigón fabricado solamente con cemento portland, pero a largo plazo se ha comprobado que resultará en un hormigón más resistente. En términos de durabilidad, la incorporación de fly ash al hormigón reducirá la generación de calor asociada con la hidratación del cemento lo que ayudará a reducir el potencial de fisuras térmicas en estructuras que requieren una alta cantidad de concreto para su construcción como por ejemplo la construcción de presas.

 

Fly ash en estabilización de carreteras

En el 2008 el estado de Minnesota en los Estados Unidos junto con empresas privadas y la universidad estatal realizó un estudio a escala real en el que construyó 3 secciones de carreteras de 150 metros. Estas 3 secciones fueron construidas con las misma dimensiones e igual capa asfáltica, subbase y subrasante. La diferencia entre las secciones estuvo en que la base de una de ellas fue construida con materiales convencionales, la base de otra fue construida con materiales reciclados de pavimentos y la base de la tercera se construyó con materiales reciclados de pavimentos y fly ash con alto contenido de carbón residual que no podía ser incorporado al hormigón por no cumplir con los estándares establecidos. Dichos estándares ponen límites al contenido de carbón residual ya que en climas fríos el carbón residual podría afectar negativamente el desempeño del hormigón, pero esto no representaría problemas en países como el nuestro. El carbón residual es el contenido de carbón que queda en el fly ash luego de ser combustionado.

Los investigadores de dicho proyecto condujeron pruebas de laboratorio y de campo para caracterizar los materiales colocados y utilizaron dichos resultados para predecir, a través de una metodología de diseño de pavimentos empírico-mecánica, el desempeño a largo plazo de las diferentes secciones. Los resultados indicaron que la sección construida con materiales reciclados de pavimentos y fly ash tendría una vida de servicio de 23 años, dos veces más que la construida solamente con materiales reciclados de pavimentos y tres veces más que la construida con materiales convencionales. Esto se debe a que la base preparada con materiales reciclados de pavimentos y fly ash con alto contenido de carbón experimentó menores deformaciones para igual carga. En pocas palabras la base preparada con la incorporación de fly ash es más resistente.

Como se puede observar la utilización de los residuos del carbón no son sólo incorporados al hormigón o cemento también pueden ser utilizados para mejorar el subsuelo o la base de una carretera. Es importante tener en cuenta el tipo de fly ash que producimos no sólo en Punta Catalina sino en las otras plantas de carbón de nuestro sistema energético para poder lograr un uso efectivo del mismo. El potencial de utilizar el fly ash de manera eficiente y sostenible ha sido comprobado desde hacen décadas y dicho potencial sólo puede empezar a entenderse cuando la composición de estos sea determinada cumpliendo con los estándares técnicos ya establecidos en otros países. Al estudiar las características de nuestro subproducto e identificar posibles usos podemos darle a la población la información que le permita valorar el fly ash como una materia prima más que un desperdicio contaminante.

El sector de la construcción siempre ha sido uno de los más importantes para la recuperación de las economías en el mundo. En nuestro país dicho sector utiliza una cantidad significativa de cemento, hormigón y blocks de mampostería. En un momento como el que vivimos donde según datos del Banco Central nuestra economía decreció en un 8.5% en el primer semestre de este año y se avizora que pueda seguir en decrecimiento hasta tanto no haya una solución a la crisis mundial que vivimos, la incorporación de fly ash a unos de nuestros principales materiales de construcción ayudaría a hacer obras de ingenierías más duraderas y resistentes y al mismo reducimos el costo de la misma y disminuimos el impacto al medioambiente.

AUTOR: ING. EMIL G. BAUTISTA, PH.D., EIT