Los aserraderos generan enormes cantidades de serrín cada año y, al quemarse la mayor parte, liberan de nuevo el carbono contenido en la madera. Un equipo conjunto de la Chair of Wood Materials Science en ETH Zurich y de Empa ha diseñado un proceso para transformar ese serrín en un composite reciclable mediante la mineral struvita, un fosfato cristalino de amonio y magnesio conocido por su capacidad de protección frente al fuego.
El reto era integrar los cristales con las partículas de madera. Para ello emplearon una enzima extraída de semillas de sandía que controla la cristalización de la struvita a partir de una suspensión acuosa del precursor. La enzima favorece la formación de cristales grandes que rellenan cavidades y enlazan las partículas; la mezcla se prensa, se desmolda y se seca a temperatura ambiente. El material resultante muestra mayor resistencia a la compresión perpendicular a la fibra que la madera de abeto original y, en ensayos con calorímetro de cono, tarda más de tres veces en prender que el abeto sin tratar (que se enciende tras unos 15 segundos).
La struvita mejora la resistencia al fuego porque al descomponerse libera vapor de agua y amoníaco; estos gases absorben calor, no son combustibles y desplazan el aire, lo que dificulta la propagación del incendio y acelera la carbonización superficial. Una capa protectora de material inorgánico y carbono se forma rápidamente una vez que el composite se prende.
En comparación, los tableros aglomerados con cemento contienen entre 60 y 70% de cemento en peso y son pesados; el tablero de serrín con struvita contiene solo 40% de aglutinante y resulta considerablemente más ligero. El composite además es fácil de reciclar: se puede moler, calentar ligeramente para liberar amoníaco y tamizar el serrín; tras disolver y reprecipitar newberyite, el aglutinante puede reutilizarse. La struvita puede servir como fertilizante de liberación lenta. Los siguientes pasos son optimizar y escalar la producción; la adopción dependerá del coste del aglutinante y de la posibilidad de usar depósitos de struvita procedentes de plantas de tratamiento de aguas residuales. La investigación aparece en Chem Circularity y la fuente es ETH Zurich.
- Moler el composite usado.
- Calentar para liberar amoníaco y separar el serrín.
- Reproducir el aglutinante disolviendo y reprecipitando newberyite.
Palabras difíciles
- serrín — Partículas finas que produce la sierra al cortar maderael serrín
- composite — Material formado por varias sustancias combinadasel composite
- struvita — Fosfato cristalino de amonio y magnesioLa struvita
- enzima — Proteína que acelera reacciones químicas biológicasLa enzima
- cristalización — Proceso de formación ordenada de cristales
- aglutinante — Sustancia que une partículas en un materialel aglutinante
- reprecipitar — Volver a formar un sólido desde una solución
- carbonización — Formación de carbono al quemar materia orgánicala carbonización
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Preguntas de discusión
- ¿Qué ventajas e inconvenientes ves en sustituir tableros con cemento por tableros de serrín con struvita? Da razones.
- ¿Cómo influiría el acceso a depósitos de struvita procedentes de plantas de tratamiento de aguas residuales en la adopción de este material? Explica.
- ¿Crees que el hecho de que la struvita pueda usarse luego como fertilizante aumenta el valor del reciclado? ¿Por qué?
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