Volumen 5 - Nº29

Revista de Divulgación Científica y Tecnológica de la
Asociación Ciencia Hoy

ARTICULO

Nuevo materiales a partir de residuos

Aldo R. Boccaccini y Gerhard Ondracek
RHEINISCH-WESTFÄLISCHE
TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN

Los desechos domiciliarios e industriales en forma de polvos o granulados se pueden
depositar en formaciones geológicas en volúmenes pequeños, de suerte que sus
componentes tóxicos no contaminen el ambiente, o se puede fabricar con ellos fibras
de vidrio, mosaicos, bloques para paredes, adoquines viales, azulejos, baldosas,
piezas para máquinas, etc.

Los crecientes trastornos ecológicos y económicos generados por la acumulación de desechos industriales y domiciliarios, especialmente en los países industrializados, hacen que la ciencia de los materiales deba encarar con urgencía investigaciones que lleven a definir métodos eficaces y seguros para tratarlos, almacenarlos y eventualmente, darles nueva utilización.

Llamamos desechos industriales a los residuos físicos de cualquier tipo producidos por la industria o la minería. En este trabajo nos limitaremos a aquellos que tienen la forma de polvos o granulados, acerca cuya nueva utilización -el llamado reciclado-, así como disposición definitiva y segura, se han realizado considerables progresos en materia de investigación y de desarrollo de procedimientos. Pueden mencionarse, como ejemplos de estos residuos, las cenizas de carbón de centrales termoeléctricas, las escorias vítreas resultantes de la fabricación del acero y los desechos de la industria del vidrio: buena parte de ellos ya se usa como agregado inerte de hormigones, para la construcción vial o en la elaboración de materiales cerámicos tradicionales. No obstante, en los últimos años la necesidad de encontrar nuevas formas de reutilización se ha transformado en un desafio para la ciencia y la tecnología de los materiales. Por otra parte, los desechos domiciliorios a que nos referiremos aquí son, exclusivamente, las cenizas y escorias que produce la incineración de la basura doméstica (consideradas, por ello, residuos secundarios). En Europa occidental, la incineración es el tratamiento de residuos domésticos que se está imponiendo, pues se agota el espacio para acumular basura.

Algunos datos ilustran sobre la gravedad de la situación: sólo en Alemania, en 1991 se producían 250 millones de toneladas anuales de desechos, de las que treinta millones eran basura domiciliaria y, de estas, aproximadamente, el 30% se incineraba y daba lugar a cerca de tres millones de toneladas de escorias y medio millón de toneladas de cenizas. Las últimas, así como los polvos de filtros de los incineradores, contienen altas proporciones de metales pesados (entre otros arsénico, estroncio, cadmio y molibdeno, en concentraciones del orden de las partes por millón) y substancias orgánicas tóxicas, como dioxinas, lo que debe ser tenido en cuenta para evaluar las posibilidades de utilizarlos para fabricar nuevos productos (queda limitado su uso, por ejemplo, como material de construcción), y ha conducido a la búsqueda de procedimientos para su almacenamiento, que deben ser seguros, definitivos y dar lugar a productos del menor volumen posible. En dicho país, se han puesto en marcha, con relación a ello, proyectos de investigación y desarrollo en los que intervienen el estado (el ministerio federal del Ambiente, la Protección de la Naturaleza y la Seguridad de Reactores: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit), la universidad y la industria.

El concepto de barreras múltiples se aplica con provecho cuando se tratan residuos para su posterior utilización y también, cuando se almacenan y aislan los que contienen elementos tóxicos. Para el diseño de los respectivos procedimientos ha sido importante la experiencia adquirida en el tratamiento de desechos nucleares usando vidrio como material motriz (o material sólido que -por así decirlo-atrapa las substancias tóxicas y las aísla del medio). Cenizas, escorias, polvos de filtros de incineradores, etc., son, muchas veces, materiales vitreos, pues contienen una alta proporción de óxido de silicio, uno de los principales componentes del vidrio. La constitución química de algunos residuos típicos se indica, a titulo de ejemplo, en la tabla.