La lana mineral encuentra una nueva vida en un entorno conocido
Los residuos de construcción y demolición representan más de una tercera parte de todos los residuos generados en la Unión Europea. La lana mineral, muy utilizada con otros materiales aislantes, tiene una densidad muy baja, por lo que su eliminación requiere un volumen desproporcionado. Además, esta mezcla de fibras hiladas a partir de vidrio fundido, roca o escoria se considera en gran medida no reciclable. Todo esto está cambiando gracias al proyecto WOOL2LOOP(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, en el que se ha demostrado el uso de lana mineral como precursor para fabricar hormigón geopolimérico y elementos de construcción conexos a escala industrial en un modelo de negocio de economía circular.
La geopolimerización (activación alcalina)
Los geopolímeros, también denominados «materiales activados alcalinamente», son polímeros inorgánicos similares a la cerámica fabricados a partir de aluminosilicatos sólidos reticulados con iones de metales alcalinos. «El hormigón geopolimérico fabricado a partir de cenizas volcánicas (ricas en aluminosilicatos) puede encontrarse en el Coliseo, el Panteón y las pirámides egipcias», explica la coordinadora del proyecto, Anne Kaiser, de Saint-Gobain Finlandia(se abrirá en una nueva ventana). Los geopolímeros son un aglutinante prometedor para la fabricación de hormigón porque su producción requiere mucha menos energía que el cemento Portland convencional. El equipo de WOOL2LOOP se propuso convertir los residuos de lana mineral procedentes de la demolición de edificios en geopolímeros de lana mineral y demostrar la producción de nuevos productos a escala industrial que cumplieran las especificaciones de los productos comercializados con una menor huella de carbono.
Una economía circular para la lana mineral
El proyecto era complejo y abarcaba todas las fases del uso de la lana mineral y los retos actuales de su reciclado. Requirió: prácticas de demolición inteligentes, clasificación y molienda de lana mineral para producir polvo de lana mineral, activación alcalina para producir geopolímeros, producción de hormigón geopolimérico e impresión 3D de elementos de construcción que lo utilizan. Como explica Eldho Choorackal, de CRH(se abrirá en una nueva ventana), todo esto se complicó aún más por el hecho de que «no existen normas ni directrices para la producción a escala industrial y el control de calidad de elementos prefabricados de hormigón geopolimérico». «El equipo de WOOL2LOOP adoptó y probó el uso de un dispositivo portátil de espectroscopia de fluorescencia de rayos X para el análisis “in situ” de residuos de lana mineral con el fin de distinguir entre lana de vidrio y lana de roca», explica Johan D’Hooghe, de Recycling Assistance(se abrirá en una nueva ventana). A continuación, los residuos se molieron en un lugar centralizado. «Producir el polvo de lana mineral fue especialmente difícil, dadas las diferentes composiciones químicas de la lana de vidrio y la lana mineral y la necesidad de obtener materiales con un tamaño de partículas inferior a cien micrómetros», añade Vilma Ducman, del Instituto Nacional Esloveno de Construcción e Ingeniería Civil(se abrirá en una nueva ventana). «Los diseños de molienda y mezcla asociados a la lana mineral, un requisito previo para su posterior procesamiento y escalado, requirieron una innovación significativa», agrega Saleh Hooshmand, investigador asociado principal de Saint-Gobain Ecophon(se abrirá en una nueva ventana). La fabricación por adición, o impresión 3D, de materiales de construcción y, en particular, de geopolímeros, planteó retos adicionales. «Las innovaciones en “hardware”, “software” y la estrategia de activación química nos permitieron controlar la formación de los materiales. Ahora podemos fabricar a gran escala geometrías complejas para muchos productos con nuevas funcionalidades, como paneles acústicos, gracias a la impresión 3D. El siguiente objetivo es la certificación de estos materiales y procesos», explica Alban Mallet, de XtreeE(se abrirá en una nueva ventana). En WOOL2LOOP se demostró con éxito la producción de hormigón geopolimérico de lana mineral prefabricado a escala industrial y se acumularon conocimientos esenciales sobre todos los procesos y materiales a lo largo de la cadena de reciclado y producción. «Al llevar a cabo proyectos piloto con tantos productos a base de geopolímeros de lana mineral, hemos podido identificar posibles problemas que cabe esperar en la producción habitual. Ahora nos centraremos en encontrar la manera de superarlos», concluye Ducman.
