Síntesis de silicatos cálcicos hidráulicamente activos por métodos de combustión y pirólisis de aerosol en llama.

La produccion de cemento es una de las empresas de mayor crecimiento en los ultimos años. Las estadisticas dicen que en el 2012 el consumo per capita fue de 510 kg/ano y para el 2050 sera de 1072 kg/ano, lo que indica que continuara siendo un material de alta demanda en el mediano o largo plazo (Gartner, 2004; Scrivener et al., 2008). Se pretende fabricar silicatos calcicos, para la obtencion de un material cementante comparable con los silicatos del cemento Portland, alita (C3S) y belita (C2S), por medio de metodos de sintesis alternativos, con el fin de evaluar la influencia de las variables de los procesos de produccion sobre la eficiencia energetica del proceso de sintesis y en las emisiones de CO2. El uso de combustibles fosiles y la calcinacion de la caliza, son los factores de mayor impacto ambiental de esta industria dada la alta generacion de CO2 que generan. El consumo energetico para producir 1 tonelada de clinker por via humeda es aproximadamente 5,86 GJ/Ton, miestras que por via seca se consumen 3,35 GJ/Ton (Metha, 2001; Roskovic et al., 2005; Damineli et al., 2010; Habert et al., 2010). Dependiendo del tipo de planta de produccion, las emisiones de CO2 corresponden a valores entre 0,62 y 0,97 toneladas por cada tonelada de cemento producido. Con el fin de buscar alternativas de produccion, este proyecto plantea el uso de los metodos alternativos de auto combustion y pirolisis de aerosol en llama. La sintesis no convencional de auto combustion es un proceso quimico de oxido-reduccion, a partir del uso de precursores y combustibles organicos, en los cuales se genera una onda a alta temperatura, necesaria para producir el proceso de sintesis del producto buscado (Mukasyan et al., 2007). Por otro lado, el metodo de pirolisis de aerosol en llama consiste en un generador de gotas que arrastra los reactivos hacia una llama de difusion a alta temperatura, donde se genera la evaporacion de las gotas, dando lugar a la descomposicion, nucleacion y coalescencia de las particulas. Ambos metodos han sido utilizados en la produccion de pigmentos ceramicos de forma exitosa, debido a que permiten obtener materiales con buenas caracteristicas morfologicas, tendiendo como ventajas el menor consumo de energia y la disminucion de emisiones de CO2 con respecto a los procesos convencionales de sintesis. El proceso iniciara con el modelamiento de las propiedades termodinamicas y de diagramas de equilibrio de fases para sistemas de interes en la industria cementera, el desarrollo de las sintesis de la alita y la belita por metodos alternativos de combustion y pirolisis de aerosol en llama, y su caracterizacion fisica y quimica.