Ciencia y Tecnología
Los lodos galvánicos, considerados como residuos peligrosos por su alto contenido de metales pesados –entre ellos cromo, níquel y cobre–, ahora tienen un nuevo uso como materia prima en la industria cerámica, ya que sirven como encapsulantes de metales y pigmento al mismo tiempo. Estos desechos se generan en procesos en los cuales se depositan capas de metal sobre otro material para protegerlo de la corrosión, como en la fabricación de automóviles o tuberías.
En Colombia el uso de la cerámica se remonta a miles de años atrás, cuando las primeras culturas precolombinas usaban la arcilla –esa tierra especial, suave y moldeable cuando está húmeda– para fabricar vasijas, utensilios, instrumentos musicales y otros objetos, con sus propias manos. Con el tiempo, este material se ha utilizado para construir casas, como la famosa Casa Terracota en Villa de Leyva, considerada como la obra de cerámica más grande del mundo.
La arcilla surge del desgaste natural que experimentan las rocas con el tiempo y el agua. Aunque con frecuencia se conoce por su color ocre, también puede ser blanca, roja, gris, verde e incluso negra, según los minerales que contenga.
Jhon Jairo Castañeda Bocanegra, doctor en Ingeniería - Ciencia y Tecnología de Materiales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), le dio un nuevo valor al lodo galvánico producido en la industria, que al desecharse de forma inadecuada puede generar contaminación ambiental porque contiene metales pesados como cromo, níquel y cobre.
Las empresas galvanoplásticas que operan en Bogotá –como las dedicadas a metalización, anodizado, cromado y niquelado, entre otras– están obligadas a cumplir con la Resolución 2115 de 2007 y demás normas ambientales vigentes que exigen el tratamiento previo de sus aguas residuales antes de verterlas al sistema de alcantarillado público.
En dicho tratamiento se eliminan sólidos suspendidos, materia orgánica y metales pesados y los lodos generados por este proceso se deben eliminar de manera adecuada.
No se compromete la calidad de las baldosas
La fase experimental de esta investigación se hizo con lodos procedentes de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de procesos galvánicos con altos contenidos de cromo, níquel y cobre. Consistió en una serie de experimentos que evaluaron la viabilidad de incorporar los lodos galvánicos en la producción de cerámica, los cuales incluyeron pruebas de mezclado de estos desechos con arcilla en diferentes proporciones, y además se determinaron los parámetros óptimos de procesamiento.
Mediante un proceso ingenioso, los lodos se incorporan a la arcilla utilizada en la fabricación de productos cerámicos, actuando como un agente encapsulante de los metales pesados y previniendo su liberación al medioambiente. “Esto significa que el producto final, la baldosa cerámica, no libera metales nocivos”, señala el investigador.
Como parte del proceso se crearon piezas para pisos y paredes que ya habían sido procesadas, y luego de pasar por el horno se caracterizaron y se llevaron a la fase de evaluación, que contemplaba pruebas de resistencia mecánica, absorción de agua, densidad, porosidad y análisis microestructural para entender cómo la incorporación de los lodos afectaba las propiedades finales de los productos.
Como resultado de esas pruebas se demostró que esta nueva formulación puede representar hasta un 8 % del material utilizado en la producción cerámica sin comprometer la calidad del producto final. El experto subraya que esto no solo reduce los costos de eliminación de los desechos, sino que “también contribuye a la economía circular, al reutilizar materiales previamente considerados como residuos”.
Un aspecto destacado de la investigación es el impacto potencial en la reducción del consumo de pigmentos tradicionales utilizados en la industria cerámica. “Después de incorporar los lodos galvánicos en la matriz cerámica se evidenció un cambio en el color de los productos, lo que significaría disminuir el uso de pigmentos costosos –como el óxido de manganeso– para obtener tonos oscuros”, destaca.
La investigación aporta una solución sostenible para el manejo de desechos industriales. Así se disminuirían los costos de disposición final de los lodos galvánicos y se reduciría el consumo de pigmentos inorgánicos tradicionales, que además son costosos.
unal