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Lavador de gases: una alternativa para ladrilleras

  • 28 agosto 2018
  • Por Jesús Fuentes González; Jorge del Real

Actualmente, uno de los problemas ambientales mas graves que afectan a las grandes metrópolis, es la mala calidad del aire ocasionada por las diversas actividades productivas, tales como los procesos industriales y de transfromación o el inapropiado control de las emisiones vehiculares. En este sentido, una de las actividades económicas que frecuentemente son reportadas en numerosos países en vías de desarrollo, como grandes generadores de contaminantes a la atmosfera, es la producción artesanal de ladrillos y productos de arcillas. Es habitual que la operación de los hornos de cocción de ladrillos y arcilla, sea muy rudimentaria ya que con frecuencia los padres le heredan la técnica de trabajo a los hijos; además de que su metodología de trabajo presentan escasa tecnificación, generada por la falta de recursos económicos y un deficiente ordenamiento territorial.

Para tratar de mitigar la contaminación atmosférica generada por esta actividad económica, el CIATEC a través del Dr. Sergio Alonso Romero, actualmente está coordinando un proyecto de investigación financiado por la SENER, en el cual se realizan estudios teórico-prácticos mediante el modelado y simulación del sistema de coccion de ladrilos a través del uso de computadoras, para tratar de incrementar la eficiencia energética en la operación de los hornos ladrilleros, los cuales son operados en los municipios de León y Acámbaro en el estado de Guanajuato.

En dicho proyecto se propone que a través de multiples mediciones de la temperatura en las paredes e interiores al momento de operar los hornos ladrilleros, y con el uso de software especializado, se puede sugerir el reacomodo de los adobes para lograr una mayor eficiencia energética. No obstante, al momento de llevar acabo dicho reacomodo de los adobes y mejorar la eficiencia energética, se modifica al mismo tiempo el comportamiento habitual de las emisiones a la atmósfrera generadas en la operación de dichos sistemas de calentamiento. Es precisamente aquí en donde un grupo de investigadores del CIATEJ, liderado por el Dr. Jorge del Real Olvera, perteneciente a la Unidad Tecnología Ambiental están colaborando con este proyecto.

Para lograr tener una visión amplia del impacto ambiental generado por la operación de estos sistemas de cocción, primero se cuantifica la emisión de gases contaminantes generados por dos diferentes tipos de hornos ladrilleros (tiro abierto y MK2), cuando estos operan de manera habitual empleando leña como combustible. Posteriormente, con la ayuda de un lavador de gases como método de control, se intenta mitigar la emanación de los compuestos contaminantes a la atmósfera en ambos tipos de hornos, donde posteriormente también se incluyen las sugerencias de reacomodo en los adobes realizadas por CIATEC, y en donde los resultados computacionales muestran mayor eficiencia energética.

Uno de los métodos más simples para llevar a cabo la reducción de contaminantes al interior de las camaras de combustión, son los Lavadores de Gases. Estos son fundamentalmente una especie de “regadera o lluvia” que coloca al final de la chimenea, para que al momento de pasar los gases, los compuestos contaminantes sean atrapados por el líquido (frecuentemente agua), de la misma manera que lo hacen las Lluvias en atmósfera de las grandes Urbes. Con lo anterior, parte de los contaminantes generados en la combustión de la leña serán transferidos al agua, la cual a través del tiempo se va enriqueciendo de CO2, CO, NO y SO2. Pero, ¿Qué hacer ahora con el agua contaminada?, actualmente CIATEJ también está trabajando en el tratamiento y depuración de estas aguas generadas en el lavador, la cual al finalizar el proceso puede ser reutilizada para la elaboración de más ladrillos.

Preliminarmente, se ha podido comprobar que al emplear el lavador de gases, se logra eliminar entre 30 y 40 % de los diferentes gases presentes a la salida de la chimenea del horno. Una vez enriquecida el agua con compuestos contaminantes provenientes de la combustión, es necesario un tratamiento para su depuración; para lograr esto, se han analizado diferentes tipos de tratamiento, los cuales en principio no deberían ser complejos técnica ni económicamente caros, ya que de lo contrario serían poco útiles para los Ladrilleros y se perdería el sentido de apoyo social de la investigación que se realiza.

Los tratamientos sugeridos para el tipo de contaminantes presentes en el agua, constan de un sistema fisicoquimico (prueba de jarras) y uno biológico anaerobio. En el primer caso, solo se requiere añadir al sistema compuestos coagulantes que hagan que los contaminantes sean atrapados y precipitados al fondo del recipiente con agua, para su posterior eliminación y disposición como lodos químicos. Posteriormente, el agua ya con menor carga contaminante, color y turbiedad, es ingresada a un sistema biológico anaerobio para que, los compuestos contaminantes remanentes en el agua sirvan de alimento a los microorganismos, y estos logren eliminar la contaminación del agua; con la ventaja adicional de que los microorganismos anaerobios en su proceso natural, generan Biogás (constituido principalmente por metano, que es el gas que compramos en casa), el cual puede ser utilizado en el mismo proceso de cocción de los ladrillos. Con dicho proceso de purificación de agua, se han logrado eliminan aproximadamente hasta el 80% de la contaminación del líquido.

 

Esta es una alternativa que podría ser viable para los ladrilleros, usar este lavador como una opción para reducir sus emisiones. No es caro, solo se necesita una cantidad suficiente de agua (100-200 litros) para estar operando el lavador, pero es agua que van a utilizar. El tratamiento del agua contaminada no es costo y no requiere de mucha “ciencia”, de hecho el que no requiera equipo sofisticado ni material caro fue apropósito pensando en su viabilidad y disponibilidad para los ladrilleros.

Regularmente la manera en que operan los ladrilleros es de acuerdo a lo heredado de generación en generación, no cuentan con tecnificación y no tienen muchos recursos económicos, así que llegar con una propuesta de investigación que les cueste mucho dinero es poco aplicable. Es por esto que lo que se propone en este proyecto son cosas muy sencillas de aplicar en la práctica y pueden beneficiar a la calidad del aire de las zonas urbanas. Aunque siempre se debe considerar que la producción de cualquier producto tiene un costo ambiental, el cual por minimo que sea siempre repercute en nuestro entorno.

En este proyecto se propusieron utilizar dos tipos diferentes de hornos: uno a tiro abierto, donde tienes abajo tu horno arriba los ladrillos y simplemente se quema, con 4 paredes; y el modelo MK2, un horno más eficiente, el cual proviene de Ciudad Juárez, son cúpulas que en lugar de quemar y dejar salir todos los gases, hasta arriba del horno tienen una cúpula y esos gases son retornados a otro horno con otra cúpula y ya después a la chimenea, lo cual sirve para precalentar el segundo horno, quemando al final menos leña y generando menos contaminantes a la atmosfera (mayor eficiencia).

La operación de un horno involucra desde la elaboración de los adobes (ladrilos cuando están mojados), el secado al sol, la quema la cocción del horno y el vaciado, todo ese proceso dura de 7 a 10 días (es un lote)

Pero exactamente el que más nos importa, es la cocción, y en esa etapa duran en el MK2  de 8 a 10 horas  y en un horno abierto duran 12 a 16 horas. Toda una madrugada quemando, empezamos a las de la 10 mañana y terminamos a las 5 o 6 de la mañana de otro día. Toda la parte de contaminación más fuerte se hace entre las 2 y 3 de la mañana.

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