Un futuro seguro y sostenible para el dióxido de silicio, el óxido de aluminio y el carbonato cálcico
El dióxido de silicio, el óxido de aluminio y el carbonato cálcico son tres materiales cada vez más demandados para su uso en sectores como el transporte, la energía, la construcción y los revestimientos, entre muchos otros. Su importancia económica y crecimiento del mercado previsto son considerables. Sin embargo, el mercado europeo corre el riesgo de sufrir escasez de abastecimiento interno, sobre todo de la bauxita, el mineral necesario para producir óxido de aluminio. Esta materia prima fundamental es básica para producir aluminio a través del óxido de aluminio secundario. Además de los problemas de abastecimiento, la producción de estas materias primas conlleva un elevado impacto ambiental, que incluye enormes emisiones globales de CO2, una cantidad inmensa de residuos sólidos y grandes volúmenes de agua para verter los residuos. En el ambicioso proyecto AlSiCal, financiado con fondos europeos, se desarrolló un innovador proceso de coproducción ecológica de dióxido de silicio, óxido de aluminio y carbonato cálcico a partir de una fuente poco convencional disponible en Europa, sin generar residuos y con emisiones netas negativas de CO2.
La química del ácido clorhídrico convierte en «oro» materiales poco convencionales
El equipo de AlSiCAl se centró en rocas con alto contenido en dióxido de silicio, como la anortosita, e investigó y evaluó estratégicamente alternativas de procesamiento. Tras ello, seleccionó la más prometedora que, a continuación, se perfeccionó. Asunción Aranda, coordinadora de AlSiCAl y extrabajadora del Instituto Tecnológico de la Energía, comenta: «La tecnología elegida se basa en la química del ácido clorhídrico (HCl). La roca seleccionada se disuelve en HCl y el dióxido de silicio se separa y purifica de la solución. Después se produce la separación química y la calcinación del óxido de aluminio y, por último, la precipitación del carbonato cálcico». Todo el proceso se validó para la anortosita a escala de laboratorio. Uno de los tres pasos principales —la disolución y la producción de dióxido de silicio— también se ha validado a escala piloto.
Sin residuos y con emisiones netas negativas de CO2
La tecnología AlSiCal desbloquea recursos minerales que permanecen sin explotar en la actualidad en Europa, garantizando así el abastecimiento nacional de determinadas materias primas estratégicas. Podría fortalecer considerablemente toda la cadena de valor de la industria europea del aluminio, desde la mina hasta el mercado, creando puestos de trabajo en el proceso. La tecnología contribuye también de forma notable a los objetivos ambientales y de sostenibilidad. Permite la producción de óxido de aluminio y aluminio sin generar relaves de bauxita y, gracias a la coproducción de materias primas valiosas, logra una elevada eficiencia en el uso de recursos, con una generación de desechos mínima. Además es una tecnología con emisiones netas negativas de CO2, ya que transforma el CO2 en carbonato cálcico precipitado, una valiosa materia prima. Por último, el proceso está diseñado para facilitar la electrificación y reduce sobremanera la contaminación del agua.
Culminación de años de progreso estancado
Durante mucho tiempo, uno de los objetivos del sector metalúrgico europeo ha sido producir óxido de aluminio a partir de fuentes alternativas y materiales secundarios fácilmente disponibles en Europa. AlSiCal constituye la culminación de las labores destinadas a lograr este objetivo, que se pusieron en marcha en los años setenta y ochenta del siglo países en países como Noruega y Estados Unidos. En aquel momento, ninguna de las tecnologías propuestas podía satisfacer a la vez las metas ambientales, económicas, sociales y tecnológicas. «Plasmar la evolución de nuestro concepto inicial en una tecnología tangible, viable y coherente durante el proyecto AlSiCal ha sido uno de los procesos de innovación más emocionantes para muchos de nuestros socios y partes interesadas», observa Aranda. El equipo de AlSiCal creó una base de datos pública de yacimientos mundiales de anortosita y desarrolló reactores y modelos de procesos para la tecnología. Gracias a sus numerosas publicaciones, sus herramientas innovadoras y los conocimientos generados en torno a la dimensión social de las tecnologías mineras y de procesamiento de minerales, AlSiCal fortalecerá la transición hacia minerales y metales más ecológicos en Europa. La ampliación y optimización ulterior de la tecnología innovadora de AlSiCAl acelerará su implantación industrial.
Palabras clave
AlSiCal, dióxido de silicio, CO2, óxido de aluminio, materias primas, bauxita, carbonato cálcico, sin residuos, coproducción, aluminio, minería, materia prima fundamental
