La fabricación de baldosas cerámicas en la Unión Europea (UE) genera residuos en diferentes etapas del proceso de producción, con un total estimado de alrededor de 1,4 millones de toneladas por año. Aunque una parte muy importante de estos residuos se reintroduce en el proceso productivo, todavía existe un determinado porcentaje de estos que no se somete a operaciones de reciclado, destinándose a vertedero, o que, en el caso de reutilizarse, se destina a aplicaciones de bajo valor añadido, empleándose como materiales de relleno en la mayoría de los casos.

Con el objeto de reducir el impacto ambiental derivado del uso de materias primas vírgenes, la industria cerámica ha conseguido reutilizar prácticamente el 100% de los residuos de arcilla antes de la etapa de cocción y, además, ha desarrollado métodos para recuperar gran parte del tiesto cocido. Este residuo, que supone alrededor de un 40% del total de residuos generados en el proceso de fabricación de baldosas cerámicas, procede, principalmente, de las etapas de cocción y clasificación, como baldosas rotas o que no presentan la calidad adecuada para su venta. Sin embargo, estos desarrollos se han centrado, casi en exclusividad, en los tiestos de cocción blanca, es decir, derivados del uso de arcillas blancas. Esto es una consecuencia de la evolución que ha experimentado el sector, pasando de emplear mayoritariamente arcillas locales de cocción roja a materias primas de cocción blanca, en su mayoría importadas y de mayor valor. De este modo, mientras que en las últimas décadas del siglo pasado la fabricación de baldosas de cocción blanca suponía únicamente el 15% de la producción, en 2021 este porcentaje superó el 70%.

Con respecto a los tiestos de cocción roja, la situación es bien distinta al proceder de materias primas locales, abundantes y de, al menos hasta hace poco, relativo bajo coste, como son las arcillas locales de coloración roja. Por consiguiente, un volumen elevado de este residuo se deposita en vertederos o se utiliza como árido para hormigones y material de relleno en estabilización de suelos. No obstante, tanto la crisis de suministro asociada a la arcilla blanca, como la irrupción de la nueva normativa en materia de residuos y economía circular, ponen de manifiesto la necesidad de impulsar la valorización del tiesto de cocción roja. Esto, entre otras cosas, supone redefinir este residuo que se acumula en vertederos, como una materia prima secundaria valiosa, tanto dentro de la industria cerámica, como en otros sectores como el del plástico, a través del establecimiento de sinergias entre sectores, en el marco de la simbiosis industrial.

En la industria cerámica, y desde un punto de vista técnico, la introducción del tiesto cocido en la fabricación de baldosas exige de un rediseño de las operaciones con el fin de garantizar la sostenibilidad del nuevo proceso productivo. Así, se han efectuado modificaciones del proceso tradicional, basado en la molienda en húmedo y posterior secado de la suspensión resultante por atomización, lo cual implica un elevado consumo de energía y agua. En este sentido destacan desarrollos como los del proyecto LIFECERAM Zero Waste, enmarcado en la categoría LIFE+ y coordinado por el Instituto de Tecnología Cerámica (ITC-AICE), que aborda la introducción de distintos residuos, entre ellos el tiesto cocido, en la fabricación pavimentos cerámicos, empleando tecnologías alternativas como la molienda en seco y la granulación.

En líneas generales, la incorporación de tiesto cocido en la composición de las baldosas cerámicas requiere de un pretratamiento que consiste en la trituración de los fragmentos de tiesto previamente a la etapa de molienda, la cual se lleva a cabo con un molino de martillos con un tamiz de salida de 1 mm. De este modo se optimiza el coste energético derivado de la molienda de los materiales duros y disminuye la posible contaminación metálica que pueda aportar el molino. Una vez concluida esta etapa, el material se somete a tratamiento en granuladores de alta velocidad que proporcionan una distribución de tamaños de gránulo adecuada para las siguientes etapas del proceso productivo, mejorando así su fluidez.

Centrémonos ahora en el sector del plástico, concretamente en los materiales compuestos de matriz polimérica o composites. En la actualidad, los polímeros termoplásticos y termoestables, así como sus compuestos, se utilizan cada vez con más frecuencia en el sector de la construcción, formando parte de numerosas estructuras con distintas funciones. La razón principal de esta tendencia es la asombrosa versatilidad de los polímeros, que permite diseñar y fabricar una amplia gama de productos para satisfacer requisitos de aplicación muy diferentes a un coste aceptable. A este respecto, la fabricación de materiales compuestos de matriz polimérica, incorporando diferentes agentes de refuerzo de origen mineral, aumenta considerablemente la versatilidad de los materiales poliméricos por si solos, mejorando determinadas propiedades clave, tales como la resistencia mecánica, conductividad térmica o al fuego. En este sentido, dada su naturaleza fisicoquímica, el tiesto de cocción roja posee potencial para ser introducido en materiales compuestos de aplicación en el sector de la construcción.

Además, el empleo de residuos de origen mineral, actuando como agentes de refuerzo de matrices poliméricas, representa un campo de trabajo de alto interés, desde el prisma de la sostenibilidad. Así, la Comisión Europea, desde la Platform on Sustainable Finance, contempla como objetivos de descarbonización a 2050, en el sector de la construcción, que cada edificio nuevo o rehabilitado se componga en un 50% de materiales reutilizados, reciclados o de fuentes responsables. Concretamente, de ese 50%, al menos un 15% deben de ser componentes reutilizados, otro 15% contenidos reciclados y un 20% restante podrá ser reutilizado, reciclado o de fuentes responsables o materiales renovables.

Estas premisas sustentan el proyecto RECERCO, que cuenta con el apoyo de la Agencia Valenciana de Innovación (AVI), y que está siendo coordinado por ITC-AICE. En dicho proyecto, que cuenta con la participación del Instituto Tecnológico del Plástico (AIMPLAS) y de distintas empresas de los sectores plástico y cerámico, se aborda la incorporación del tiesto de cocción roja, debidamente tratado, como materia prima secundaria, tanto en la fabricación de nuevas baldosas cerámicas, así como formando parte de compuestos de matriz polimérica de aplicación en el sector de la construcción. Con ello, se pretende reducir la cantidad de estos residuos que actualmente se destinan a vertedero (más de 15.000 t anuales) para su gestión, minimizando los impactos ambientales asociados y la dependencia de determinadas materias primas vírgenes, como es el caso de la arcilla blanca, en el sector cerámico, y de cargas minerales como el carbonato cálcico o el talco empleados en el sector del plástico.

Imagen: Tiestos triturados para ser empleados como árido para hormigones

Fuente: ITC-AICE