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Ciencia & Tecnología

Gemas sintéticas a partir de residuos de la talla de esmeraldas

Para aprovechar la gran cantidad de los desechos del proceso, que representan el 60-70 % del peso original de esta piedra preciosa, un grupo de estudiantes de Ingeniería de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín desarrolló un proyecto de producción de esmeraldas sintéticas con características similares a las de la original.

Medellín, 22 de mayo de 2020Agencia de Noticias UN-

Una esmeralda sintética es idéntica a la piedra natural, de color verde intenso e igual estructura cristalina. Fotos: Camila Sánchez.

En la talla de esmeraldas el residuo representa el 60-70 % del peso original de la piedra.

Berilo en su variedad esmeralda, en calcita y cuarzo.

Los sobrantes de la talla son pequeños fragmentos y polvillo de esmeralda y disco de diamante.

Método flux, imagen del proyecto.

La esmeralda sintética colombiana se puede producir a menor costo que las del mercado internacional.

En Colombia se extraen 2 millones de quilates/año de esmeraldas en promedio, lo cual genera alrededor de 21.000 millones de pesos al año en ingresos del sector minero, según la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME). La mayoría de estas piedras se venden en bruto y en el país solo se talla alrededor del 10 %. El desperdicio del residuo en 2018 fue de 264.785 quilates, cantidad suficiente para convertirla en esmeraldas sintéticas.

Camila Sánchez, estudiante de Ingeniería de Minas y Metalurgia, señala que el objetivo es producir esmeraldas sintéticas con características similares a la original, a partir de los sobrantes de la talla, pequeños fragmentos y el polvillo de esmeralda y disco de diamante.

Una gema sintética es idéntica a la piedra natural, de un color verde intenso y con la misma estructura cristalina, composición química y propiedades físicas. Además ofrece las ventajas de ser más asequible por precio, se puede producir y comercializar a gran escala, contribuye a la sostenibilidad y a cuidar el medioambiente, y se constituye en una oportunidad ante la posible escasez del berilo.

Para el aprovechamiento se consideraron dos métodos viables: flux o hidrotermal, y con la asesoría del profesor Néstor Ricardo Rojas, de la Facultad de Minas, y de Jorge Humberto Sánchez, docente del SENA, se eligió el primero por ser el más ajustado a los requerimientos.

El método de mezcla fundida, o flux, consiste en agregar una semilla o fragmento de esmeralda natural en un medio de solvente (óxidos de aluminio, sílice, cromo). Al alcanzar casi 1.000 ºC para que se fundan, se hace enfriamiento lento a unos 4 °C por hora, lo que permite la formación de cristales alrededor de la semilla y aumenta su tamaño.

En otras palabras, explica Camila Sánchez, mediante el uso de una mufla (horno para fundición de metales) y la combinación de reactivos, se produciría una gema con un color aproximado al de la esmeralda natural originaria de Boyacá, particularmente de Muzo.

Con ese método el promedio de crecimiento diario es de 0,2 gramos a partir de semillas de 0,53 gramos aproximadamente. En la fase inicial se utilizarían 10 semillas, tomando como base ensayos exitosos; a partir del mes 1 del año 1 se usarían 20 semillas y se iría aumentando la producción hasta fabricar 60 piedras en el mes 12.

Sumando la producción de cada mes, en el primer año se obtendrían 440 piedras sintéticas; la expectativa es mantener esta capacidad durante los cinco años planteados como horizonte del proyecto.

Oportunidades de mercado

La idea del proyecto surge de una la inquietud de Jorge Humberto Sánchez, padre de Camila, quien como joyero e instructor del SENA advirtió la ineficiencia del proceso de talla, por el desperdicio del material sobrante.

Camila compartió esa preocupación con sus compañeros del Seminario de Proyectos en Ingeniería y conformaron un equipo con Andrés Mauricio Rosales, Aura María Correa, Federico Alberto Noches, Juan Camilo Monroy, Stiven Rodas y Wilder Alberto García.

De esta manera, formularon la propuesta e hicieron un estudio de mercado, lo que, sumado a la determinación de costos de producción, permite hacer un estimativo de ventas y fijar un precio de 60.000 pesos por quilate. La evaluación financiera muestra que el proyecto es rentable y que de cumplirse el presupuesto pueden tener, a partir del primer año, una utilidad de alrededor de 600 millones de pesos.

La principal competencia es extranjera, especialmente de China, que produce una muestra en dos días y cuenta con un sistema de producción mensual de 50 millones; sin embargo, sus precios en el mercado duplican al de este proyecto.

Los mayores beneficiados serían los talladores, porque venderían el residuo como subproducto, en tanto que el mercado objetivo serían las joyerías LatinPort, Alhajas, Joyas y Accesorios, de Bogotá, las de mayor demanda de material sintético en el país, y en menor medida las ubicadas en la Avenida Jiménez. También formarían parte del mercado objetivo los distribuidores de piedras preciosas y los de gemas sintéticas que obtienen su producto de importaciones.

Camila Sánchez advierte que la dificultad para desarrollar el proyecto radica en que el sector de las esmeraldas es un medio muy cerrado, lo que les impediría conseguir la suficiente materia prima que necesitan. Además, es un medio con muchos problemas sociales y de seguridad, comenta.

(Por: fin/OLML/MLA/LOF
)
N.° 482

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