Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Cascarilla de arroz, prometedora para sector de la construcción

Por medio de un proceso de bajo costo, como la molienda mecánica, este residuo, fuente natural de silicio, puede ser llevado a tamaño nanométrico y adicionarse en una proporción adecuada en el fibrocemento mejorando su resistencia y desempeño funcional.

Manizales, 28 de abril de 2020Agencia de Noticias UN-

La aplicación de silíce mejora en 120 % la resistencia mecánica y un 90 % en la resistencia a los agentes agresores. Fotos: Daniel Hincapié Rojas - UNAL Sede Manizales.

En Colombia, los residuos asociados al cultivo de arroz alcanzan 400 mil toneladas al año.

Equipo Walter Bai Ag, para realizar ensayo de tensión de las placas.

La adición del 5 % de nanopartículas optimiza las propiedades funcionales del fibrocemento.

Para evaluar las muestras se hicieron pruebas de autocompactación.

Ceniza de silíce.

Así lo determinó, Daniel Hincapié Rojas, del Departamento de Física y Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, quien además destacó que entre los beneficios de aplicar nanosílice en tratamientos especiales de este material de construcción se encuentran la alta impermeabilidad, mayor resistencia y ahorro de costos.

El investigador señala que aunque la cascarilla se comercializa para uso en establos, caballerizas, avicultura y para labores de jardinería, este mercado no posee la capacidad de consumir toda la biomasa disponible, lo que hace que más del 70 % de este producto termine en fuentes hídricas o se queme infructuosamente.

De hecho, se estima que en Colombia los residuos asociados con el cultivo de arroz alcanzan las 400.000 toneladas al año.

La aplicación de nanomateriales –como el sílice– en tratamientos especiales para prevenir que el agua llegue al acero y lo oxide, y al concreto, para sellar sus grietas, ha dado resultados favorables y menos nocivos.

Tratamiento químico

Para obtener las nanopartículas se incineró la cascarilla de arroz, se le hizo un tratamiento químico a la ceniza de remoción de impurezas y, finalmente, se realizó la molienda mecánica de alta energía para la reducción de su tamaño hasta una escala nanométrica.

Los resultados mostraron que entre 150 y 450°C se libera el material orgánico de la cascarilla, y por encima de los 550°C se obtiene ceniza rica en sílice.

“La pureza de este material se incrementó hasta un 98,48 %, usando el tratamiento químico y la reducción del tamaño de partícula por molienda mecánica a 600 revoluciones por minuto –rpm- durante tres horas, permitió llegar hasta el tamaño de nanómetro”, detalla el investigador.

En el proceso de elaboración de las placas de fibrocemento se adicionaron nanopartículas de sílice en diferentes porcentajes -0, 3, 5 y 7 %- en relación con la cantidad de cemento. Después se realizó un curado en aire de 28 días para lograr el fraguado y la reacción entre los componentes y el compactamiento de la placa.

Una vez realizadas las pruebas se encontró que el porcentaje de adición de nanopartículas que optimiza las propiedades funcionales del fibrocemento es del 5 %, debido a mayor generación de tobermorita, uno de los minerales más importantes en el cemento, pues contribuye a mejorar su resistencia mecánica.

“La mejoría es de 120 % en la resistencia mecánica y de 90 % en la resistencia a los agentes agresores. Esto último, a través de la reducción de la porosidad que se presenta dentro del concreto o cemento ya endurecido”, explica el magíster.

La investigación ha permitido concluir que la inclusión de nanopartículas de sílice a la pasta de fibrocemento mejora sus condiciones físicas y químicas. “La resistencia a la flexión aumentó hasta aproximadamente un 19 % y de igual manera el módulo de elasticidad se incrementó hasta en un 27 % en comparación con la muestra sin adición de nanopartículas”, aseguró.

Usos alternativos

Para el desecho del arroz se han encontrado algunos usos que mitigan el impacto ambiental: en biocombustibles, tiene un poder calorífico significativo y también se utiliza como potencial médico como distribuidor de fármacos. Ahora, la investigación de la UNAL Sede Manizales permitirá explorar el potencial como aditivo o ceniza para mejorar propiedades de materiales a base de cemento.

Se trata de usos importantes si se considera que la cascarilla de arroz es uno de los desechos más grandes que existen en la industria alimenticia de Colombia.

(Por: fin/LGH/MLA)
)
N.° 374

Otras noticias

De los 20 programas acreditados en alta calidad, 6 son de pregrado y 14 de posgrado. Fotos: archivo Unimedios.

Educación

abril 22 de 2021

Acreditación en Alta Calidad para 20 programas de la UNAL

El Ministerio de Educación Nacional les otorgó la Acreditación de Alta Calidad...

El emprendimiento va de la mano con un proyecto de vida que le permita mantenerse en el tiempo. Fotos: Equipo de trabajo UNAL Sede Palmira.

Economía & Organizaciones

abril 22 de 2021

UNAL apoya a emprendedores de Palmira

Artesanías en guadua, suvenirs en papel orgánico, precolombinos, muebles,...

Se abordó como caso de estudio en campo el Parque Temático Chaquén, de la localidad de Sumapaz. Foto: Ángela Yinet Camargo.

Desarrollo Rural

abril 22 de 2021

Innovación agroecológica debe partir de la comunidad

Los procesos que nacen de la autogestión y de las necesidades de los...

Algunos cuellos de botella en la cadena de pesca artesanal en el Pacífico son: escasez de insumos, acopio, sobrepesca y cambio climático. Fotos: Unimedios.

Medioambiente

abril 22 de 2021

Conocer los recursos pesqueros ayuda a enfrentar el cambio climático

Con base en las proyecciones de que la temperatura del Pacífico podría subir 3...

La rana <i>Pristimantis medemi</i> habita abundantemente en zonas altas y bajas de Villavicencio. Foto: Andrés Felipe Aponte.

Medioambiente

abril 22 de 2021

Rana de lluvia en peligro por disminución de bosques

Las altas temperaturas que alcanzan las zonas bajas de Villavicencio (Meta)...

La tórtola fue la especie más encontrada en las cuatro ciudades analizadas. Foto: Fernando da Rosa.

Medioambiente

abril 22 de 2021

Aves urbanas tienden a ser las mismas en distintas ciudades

Ciudades del norte de los Andes, entre las que figuran Medellín, Cali y Bogotá,...

UNAL ha vacunado al 93 % del personal de salud, entre profesores, residentes y estudiantes. Fotos: Brandon Pinto - Unimedios.

Salud

abril 22 de 2021

Más del 90% del personal de salud de la UNAL ha sido vacunado

A pesar de los desafíos que se han presentado para la vacunación contra...

La UNAL debe promover más espacios para la reflexión pedagógica. Fotos: archivo Unimedios.

Educación

abril 22 de 2021

Institucionalizar espacios de reflexión pedagógica, reto para la UNAL

Generar “altos en el camino” para que la comunidad universitaria piense en la...

Nido de águila sobre la cúpula de una estructura de la subestación Uribe, en Manizales. Fotos: Jhon Estiven Arias.

Ciencia & Tecnología

abril 22 de 2021

Dispositivos que ahuyentan animales evitarían accidentes eléctricos

Un conjunto de soluciones –agrupadas en la estrategia bIOT– busca aprovechar la...

Esquema físico de la red inalámbrica. Foto: Unimedios.

Educación

abril 21 de 2021

Herramienta digital mejoraría desempeño en los colegios

Esta plataforma en línea podría ser utilizada por todos los docentes de...