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Nueva técnica de la Universidad Rice elimina rápidamente los elementos nocivos y reaprovecha el aluminio presente en el residuo industrial.
Un equipo de la Universidad Rice desarrolló un método que elimina el 96% de los metales tóxicos presentes en la lama roja, subproducto peligroso de la producción de aluminio. La técnica transforma los residuos en materiales ricos en aluminio, que pueden volver al ciclo industrial o servir para fabricar cerámicas duraderas.
La lama roja representa un gran desafío ambiental para la industria. Millones de toneladas de este residuo se acumulan anualmente, amenazando ríos y comunidades cercanas.
Hasta ahora, los métodos tradicionales para tratar este material involucraban calentamiento prolongado y uso de productos químicos corrosivos, que son costosos y perjudiciales para el medio ambiente.
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Calentamiento instantáneo y gas cloro eliminan metales tóxicos
El nuevo proceso se basa en el calentamiento instantáneo por efecto Joule (FJH). Durante menos de un minuto, un pulso eléctrico de alta potencia atraviesa la lama roja.
Una pequeña dosis de gas cloro actúa junto con el pulso para vaporizar los metales tóxicos, dejando un residuo seguro y rico en aluminio.
James Tour, profesor de química y ciencia de materiales de Rice, celebró los resultados. Según él, la técnica transforma un pasivo tóxico en un activo valioso en menos de un minuto. Describió el logro como un hito para la industria del aluminio y para la gestión sostenible de residuos.
Los investigadores comprobaron que el aluminio purificado puede volver al proceso productivo.
También es posible transformar el residuo tratado en ladrillos y baldosas cerámicas de alta resistencia, ofreciendo nuevos usos para el material antes considerado peligroso.
Rapidez, eficiencia y menos impactos ambientales
El investigador de posdoctorado Qiming Liu destacó la velocidad y la simplicidad del proceso.
En solo 60 segundos, el equipo eliminó el 96% del hierro y casi todos los elementos tóxicos, preservando prácticamente todo el aluminio presente en la lama roja. La técnica también eliminó sales de sodio, otra ventaja importante.
Además, el proceso evita el uso de agua y solventes, convirtiendo la solución en más sostenible. El material resultante pierde la característica cáustica de la lama roja no tratada, reduciendo riesgos para el medio ambiente y para las comunidades cercanas a los depósitos de residuos industriales.
Camino para aplicaciones industriales amplias
Los científicos creen que la técnica puede beneficiar a otras industrias que generan residuos peligrosos, como siderurgia, minería y procesamiento de tierras raras.
Según el investigador Shichen Xu, el método transforma un problema ambiental en materiales útiles, como cerámicas superduras y aluminio reaprovechable.
James Tour informó que el proyecto avanza hacia la implementación industrial a través de la empresa Flash Metals USA, subsidiaria de Rice bajo Metallium Ltd.
La compañía negocia con productores de aluminio para escalar el proceso a nivel global, llevando la tecnología a diferentes regiones del mundo.
El estudio se publicó el 15 de septiembre en la revista ACS Applied Materials and Interfaces, con el apoyo de la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea y del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos.
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