Ladrillos amigables con el medio ambiente

En la actualidad, los tabiques son unos de los materiales de construcción que no pueden faltar, pero hacerlos no es una tarea fácil.

Para su elaboración, es necesario dejar en secado, durante 15 días, las mezclas de arcillas con agua. Una vez que se juntan alrededor de ocho mil ladrillos, se acomodan en un horno hasta lograr 30 capas de adobes, un día de trabajo más o menos.

Luego comienza la quema, donde el ladrillero cuenta con dos toneladas de combustible, leña o aserrín, que se colocan en las cocinas o túneles debajo de cada horno. Este proceso tarda aproximadamente 12 horas. 

Además, debes saber qué rojizo en el ladrillo es el adecuado,  así como cuando falta o sobra calor.

Por supuesto, quienes se dedican a esto, tienen el conocimiento empírico y la experiencia suficiente para hacer ladrillos de calidad, y son esas mismas personas las que ahora han ayudado a científicos a encontrar una forma más eficiente y menos contaminante para generar estos materiales. 

Sí, hacer ladrillos también es una industria; al requerir de la quema de combustible para generar calor, también produce polución.

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Foto: Conacyt

De acuerdo con investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), esta industria genera dioxinas y furanos —tipos de hidrocarburos—, monóxido y dióxido de carbono, nitrógeno y volúmenes de partículas que no sólo se van al aire, sino que llegan al agua y suelos. 

Según cifras del Programa de eficiencia energética en ladrilleras artesanales de América Latina de 2011, en León, Guanajuato, existían, hasta ese momento, 2 362 ladrilleras que utilizaban como principal material de combustible la madera, el aserrín, combustóleo, gas LP, diesel y aceites residuales. 

Si estos combustibles son utilizados de manera ineficiente, la cantidad de contaminantes aumenta. Por esta razón, especialistas del Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas (Ciatec) —integrado por químicos, geólogos, ingenieros y matemáticos—, han trabajado desde hace varios años en la recolección de información y análisis de las emisiones contaminantes de esta industria, en específico de las comunidades de El Refugio y El Valladito (Guanajuato).

Midieron la cantidad de partículas emitidas MP10, aquellas con un diámetro menor o igual a diez micras (una milésima parte de un milímetro), capaces de ingresar al sistema respiratorio del ser humano, y con base en la Norma Oficial Mexicana NOM-025-SSA1-2014 en salud ambiental, que establece como máximo una cantidad de 75 µm/m3 de partículas menores a diez micras. 

Además, vieron el proceso de elaboración de los tabiques, con especial atención en la cocción cercana a los mil grados centígrados en hornos de campana. Esto les permitió darse cuenta de cómo se desprende el humo, su patrón de dispersión, características y áreas donde cae. 

Recolectaron datos climáticos como temperatura, humedad, radiación solar, dirección y velocidad de los vientos, para saber cómo influyen también en el recorrido de los contaminantes. 

Con lo anterior y el programa AERMOD (utilizado por la Agencia Ambiental de Estados Unidos), estimaron los patrones de dispersión de humo, para detectar las regiones de riesgo y tomar las medidas necesarias para disminuir el impacto. 

Matemáticas para mejorar la producción

Este grupo multidisciplinario de científicos también decidió abordar el tema de la optimización en el proceso de quemado en la industria ladrillera, con la finalidad de atacar el problema desde su inicio. Con este objetivo y con el apoyo de la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción, de los ladrilleros y de la observación del proceso de producción, lograron hacer una simulación numérica en modelos de transferencia de calor para visualizar de manera física el quemado. 

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Foto: Conacyt

Se enfocaron en el acomodo de los adobes capa por capa, tomaron fotografías y medidas del proceso. 

A partir de estudios de temperatura durante la quema del ladrillo, realizaron un cálculo numérico para comparar lo que ocurre físicamente en el proceso de quemado y los resultados matemáticos.

Con estos nuevos datos, obtuvieron las herramientas para volver a la ladrillera a repetir los cálculos matemáticos con las mezclas de arcilla. Una vez comparados ambos fenómenos, se propusieron cambios para su optimización, disminución del uso de combustibles, tiempo de la quema y de la emisión de contaminantes.

El resultado: aprovechar la transferencia de calor en todas las partes de los hornos, hará más eficiente el uso de los materiales para la combustión en la quema del ladrillo, además de reducir el tiempo y aumentar de producción. 

 

 

 

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