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Cómo ahorrar energía en la industria cerámica

25.03.2022 | Tendencias del sector químico

Cómo ahorrar energía en la industria cerámica

El aumento de los precios de la energía, junto con los objetivos de descarbonización de la Unión Europea, están poniendo en jaque a la industria cerámica española, que se encuentra con serias dificultades para seguir siendo competitiva. Por este motivo, muchas empresas del sector están buscando alternativas que les permitan ahorrar energía durante sus procesos productivos.

Existen diferentes opciones que pueden ayudar a los productores cerámicos a lograr un mayor ahorro energético. En esta ocasión nos centraremos en dos de ellos:

  • Cómo ahorrar energía en las fases de molturación y atomización
  • Cómo ahorrar energía reduciendo el espesor de las piezas cerámicas.

No obstante, te invitamos a contactar con nuestro equipo técnico para estudiar otras formas de mejorar la eficiencia de tu proceso productivo con el uso de los aditivos químicos adecuados.

Cómo ahorrar energía en las fases de molturación y atomización

A pesar de que la industria cerámica consume una gran cantidad de energía, especialmente gas, con los aditivos adecuados podemos reducir notablemente su consumo. Empezaremos estudiando cómo ahorrar energía en las fases de molturación y atomización, en las que el potencial ahorro de gas es muy destacable.

Lo esencial para mejorar el ahorro energético en esta fase del proceso es minimizar la cantidad de agua a evaporar. De este modo, no solo se reduce la energía necesaria para secar la barbotina, sino que también se aumenta la productividad. Esto sucede porque, al contener menos agua, se procesa más cantidad de sólido en el mismo tiempo.

Obviamente, si reducimos la proporción de agua de la barbotina, significa que su porcentaje de sólidos debe aumentar. Como sabes, existe un aditivo químico especialmente diseñado para esta función: los defloculantes, que permiten que la pasta cerámica adquiera las condiciones reológicas adecuadas con la menor cantidad de agua posible.

Los defloculantes se introducen durante la molturación de las materias primas cerámicas con el objetivo de obtener las condiciones deseadas de densidad, viscosidad y rechazo.

Si quieres conocer más a fondo cómo funcionan los defloculantes y qué ventajas tienen, te recomendamos este artículo donde lo explicamos en profundidad. A continuación, nos centraremos únicamente en sus beneficios respecto al ahorro de energía en la industria cerámica.

Ejemplo de ahorro de energía con uno de nuestros defloculantes

Para entender cómo la elección del defloculante adecuado reduce el consumo de gas en la industria cerámica, vamos a ver un ejemplo práctico con uno de nuestros defloculantes más recomendados: DOLAPIX ED 4957.

DOLAPIX ED 4957 es un tipo de defloculante basado en la acción complejante de cationes multivalentes floculantes, como son los iones Ca2+ y Mg2+, eliminándolos así de la doble capa difusa alrededor de las arcillas que componen la pasta cerámica. Estos cationes proceden de:

  • El agua de molturación (aguas duras)
  • La solubilización en materias primas en el tiempo de remanencia en las balsas previo a la atomización

Según las pruebas realizadas al añadir esta tipología de defloculantes (complejantes), con DOLAPIX ED 4957 se consigue aumentar de media la densidad a la viscosidad de trabajo.

Como hemos comentado, un aumento del contenido en sólidos de la barbotina supone una disminución de la cantidad de agua a evaporar y por lo tanto una disminución del consumo específico del atomizador (Kcal/Kg atomizado) y, por tanto, también un aumento de la producción.

En la siguiente tabla puedes ver de forma detallada la variación entre el contenido en sólidos inicial y el final y su respectivo ahorro energético. Por ejemplo, como se refleja en la tabla, para pasar de un 64 % a un 66 % de contenido en sólidos ahorramos un 9,3 % de consumo energético.

Contenido en sólidos final de la barbotina Consumo Ahorro energético (%)
Contenido en sólidos inicial (%)
(%) (Kcal/ Kg at) 58 60 62 64 66 68 70
60 517 8,5
62 472 16,5 8,7
64 431 23,7 16,8 8,7
66 391 30,8 24,4 17,2 9,3
68 355 37,2 31,3 24,8 17,6 9,4
70 320 43,4 38,1 32,2 25,7 18,2 9,6
72 290 48,7 43,9 38,6 32,7 25,8 18,3 9,4

Fuente: Ahorro energético en el sector azulejero, IPEAE.I.S.B.N.:84-7579-963-9

Precauciones

Hay que tener en cuenta que es necesario optimizar el defloculante para cada una de las pastas cerámicas. Y es que los defloculantes se deben utilizar en pequeñas proporciones, debido a que un exceso puede ocasionar:

  • Viscosidades no adecuadas.
  • Sedimentaciones rápidas
  • Sobredefloculación, es decir, una adición excesiva de defloculante que termina produciendo un aumento de la viscosidad.

Por otro lado, también hay que tener en cuenta que la dureza del agua influye notablemente en la defloculación, así como la composición mineralógica de las materias primas.

Por todos estos motivos, es necesario realizar un estudio previo para valorar qué defloculante funcionará mejor en cada caso concreto. Puedes contactar con nuestro equipo técnico para que analice tus circunstancias y te ofrezca el producto más adecuado para ti.

Cómo ahorrar energía mediante la reducción del espesor de las piezas cerámicas

Es lógico que trabajar con piezas más delgadas te permitirá ahorrar no solo energía, sino también reducir el consumo de agua y de materias primas. Pero, como inconveniente, durante la fase de fabricación la cerámica tiene menor resistencia mecánica, por lo que se puede romper más fácilmente.

Te preguntarás, por tanto, si existe alguna forma de obtener los beneficios de las piezas finas sin renunciar a una alta resistencia mecánica. Afortunadamente, la respuesta es sí y te vamos a enseñar cómo.

Ahorro energético y ligantes temporales

Para empezar, existen aditivos cerámicos que evitan que las piezas se rompan o dañen a mitad del proceso productivo, una de las fases más delicadas para las piezas finas. Y es que una vez ha finalizado el proceso de producción incluso la cerámica más fina tiene unas excelentes prestaciones técnicas a pesar de su menor espesor.

Concretamente, podemos aumentar la resistencia mecánica de las piezas cerámicas gracias al uso de ligantes temporales. Su principal característica es que endurecen la pieza pero únicamente en la fase de precocción. De este modo, la protegen de posibles daños y facilitan su manipulación, evitando que se rompa.

Para lograr este efecto, los ligantes temporales crean una retícula gracias al cual las partículas cerámicas se unen de forma homogénea. Así la pasta cerámica obtiene una mayor resistencia mecánica pero mantiene su flexibilidad.

Es necesario destacar que, como es natural en un proceso productivo con tantas variantes como el cerámico, no todos los ligantes temporales son recomendables para todas las circunstancias. Por este motivo, es importante estudiar en profundidad cada caso y usar el producto adecuado para cada situación.

No obstante, queremos ofrecerte una visión global de la situación y que comprendas el funcionamiento y beneficios de este tipo de producto a la hora de lograr un mayor ahorro energético. Por este motivo, en este artículo te presentamos algunas de las familias de productos más habituales y te recomendamos contactar con nuestro equipo técnico para ayudarte a buscar la solución más adecuada para tu caso concreto.

Cómo ahorrar energía en la industria azulejera

Nuestra familia de productos más recomendada para pavimento y revestimiento cerámico es la gama TENACER. Esta línea de productos no solo da buenos resultados en los ciclos de producción habituales, sino que está especialmente indicada para la producción de baldosas de gran formato.

Gracias a los productos TENACER, la baldosa adquiere una alta resistencia mecánica en seco, lo que permite reducir de forma notable el espesor de la pieza.

Cómo ahorrar energía en el sector sanitario

Fuera del sector azulejero también son cada vez más deseadas las piezas finas, especialmente en la industria de sanitario. Entre los productos destinados a esta última, destaca OPTAPIX AC 40. Este se combina con agua para que forme una película alrededor de las partículas que provoca el pegado entre ellas. Su gran efectividad se debe a la formación de fuerzas cohesivas entre las partículas cerámicas.







¿Por qué el ahorro energético contribuye a reducir la contaminación atmosférica?

Ahorrar energía no solo hace que una empresa sea más rentable y eficiente sino que, más allá de las cuestiones económicas, es una necesidad para el planeta al completo, que actualmente se enfrenta a un grave desafío: el cambio climático.

Por este motivo, fomentar el ahorro energético en la industria es una medida fundamental para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Sobre todo es necesario cuando la energía procede de combustibles fósiles, cuya combustión genera gases como el dióxido de carbono. Por lo tanto, reducir el consumo energético significa que menos cantidad de gases perjudiciales llegará a la atmósfera.

Como ya hemos comentado, tanto al minimizar la cantidad de agua a evaporar como al reducir el espesor de las piezas cerámicas, disminuimos el consumo de recursos energéticos. Obtenemos, en consecuencia, un proceso de producción más eficiente y limpio.

No obstante, este es solo uno de los pasos para lograr un verdadero ahorro energético en la cerámica. Para ello su ciclo de vida al completo debe observarse desde la óptica de la sostenibilidad: desde las fuentes de energía y las materias primas a la gestión de residuos e incluso, si es posible, su reutilización.

Dada la situación actual del sector cerámico, consideramos necesaria la búsqueda de estrategias alternativas que permitan a los productores reducir el consumo de gas, así como de materias primas.

Desde Zschimmer & Schwarz trabajamos de la mano de nuestros clientes para ofrecer aditivos químicos personalizados que les ayuden a mejorar la eficiencia de sus procesos productivos, estudiando sus necesidades específicas y desarrollando fórmulas a medida para su caso concreto.

 

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