El mundo se está hundiendo con el calentamiento global, las estadísticas continúan aumentando, contándonos diferentes historias sobre cómo la tierra se ve afectada por nuestra imprudencia, desde el derretimiento de los glaciares hasta la selva amazónica en llamas, la emisión de gases de las zonas industriales y el peligro de la vida marina, la gente sigue enfrentando los nuevos y aterradores resultados de sus manifestaciones. El desgaste de la capa de ozono, el aumento abrupto de la población, la contaminación, la deforestación, la declinación gradual de la salud y la inmunidad en múltiples niveles biológicos, llevan a la necesidad de una solución sostenible, energéticamente eficiente, rentable y duradera.
Según las estimaciones de Euromonitor International, en 2013 se produjeron aproximadamente 5,7 billones de cigarrillos en todo el mundo, lo que equivale a aproximadamente 1,2 millones de toneladas de residuos de colillas al año, se esperaba un aumento en el porcentaje de desechos de más del cincuenta por ciento para el año 2025 debido al aumento de la población mundial. Los residuos de colillas de cigarro (CB) se convirtieron en una amenaza para la faz de la tierra según estas estadísticas ya que los CB contienen más de 4000 sustancias químicas del humo del cigarrillo y estos filtros están hechos de acetato de celulosa, dos razones que dificultan su descomposición natural, por lo que tardan unos 18 meses en descomponerse.
En este punto, le debemos un gran aplauso al equipo de investigadores del RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology) dirigido por el Dr. Abbas Mohajerani, que profundizó en el problema de la contaminación y la gestión de residuos. El equipo propuso una solución eficaz en beneficio de toda la humanidad y de la industria del desarrollo, que consistía en agregar los filtros en la mezcla de los ladrillos, esto condujo a la minimización de la basura global de los filtros de los cigarro que se escurren en las vías fluviales y se filtran al suelo en forma de metales pesados como arsénico, níquel, cromo, etc. ladrillo, se puede reducir la energía agotada en la cocción de ladrillos en un 58%. Si el 2,5% de la producción anual de ladrillos del mundo incorpórase un 1% de colillas de cigarros, se podrían reciclar 48 millones de toneladas de CB al año.
¿Entonces, cómo funciona?
En primer lugar los programas de reciclaje ayudan a recoger el material de desecho, es decir, las colillas, a continuación los CB se calientan a 105 ° C durante un día y se almacenan en una bolsa de plástico. Se mezclan con arena y arcilla y se colocan en un molde para secar a 105 ° C durante un día, para probar la resistencia a la compresión, el módulo de ruptura, la tasa de absorción de agua, la absorción total de agua y la densidad de los ladrillos fabricados, el molde para ladrillos se extrae y se cuece en un horno a 1050 ° C.
Por simple que parezca el proceso, se establecieron tres grupos de nueve muestras en cada uno de diferentes tamaños, densidades y contenido de CB y a cada grupo se le dio su propio tiempo de mezcla de 5 min, 10 min y 15 minutos.
¿CÓMO PUEDE SERVIRNOS POSITIVAMENTE?
De acuerdo con las pruebas realizadas, llegamos a conocer los siguientes factores que ayudan a determinar los pros y los contras de llevar los ladrillos CB al uso industrial.
Propiedades del ladrillo cocido
La densidad del ladrillo se vuelve más ligera con un aumento en el contenido de CB, los ladrillos de menor densidad son beneficiosos en la construcción debido a su capacidad para reducir la carga muerta en la estructura también son más ligeras y fáciles de manipular, lo que reduce los costos de transporte. Tienen una conductividad térmica más baja que determina la pérdida de calor de un edificio, sin embargo, si aumenta el CB se forman más grietas y poros, lo que resulta en la reducción de la densidad seca y la resistencia del material de construcción y un aumento en las propiedades de absorción de agua.
Conductividad térmica
Se requiere una conductividad térmica más baja para reducir los costos del consumo de energía para la calefacción y refrigeración de un edificio, si aumenta el contenido de CB, la densidad se reduce y también la conductividad térmica, lo que también es ventajoso para reducir la energía durante el proceso de secado y cocción. El tiempo de mezcla también influye en la variabilidad de la conductividad térmica, ya que si este aumenta el ladrillo se vuelve más denso, por lo que aumenta la conductividad.
Emisión total estimada (ETE en inglés)
Los valores de ETE resultaron ser más altos que los de un ladrillo común de arcilla cuando se hornearon a la misma tasa de calentamiento, pero cayeron significativamente cuando se hornearon con una tasa de calentamiento más alta. Los gases emitidos fueron dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), cloro (Cl2), óxido de nitrógeno (NO) y cianuro de hidrógeno (HCN). Los ladrillos CB produjeron mayores emisiones de HCN, CO2 y Cl2.
Energía de disparo
Se ahorró un 30,8% y 58,4% de energía de cocción para ladrillos con 2,5% y 5% de contenido de CB, la energía de cocción estimada que se ahorra al integrar un 1% de CB en ladrillos de arcilla es de aproximadamente un 9%.
Fuerza compresiva
La mayoría de las estructuras residenciales de poca altura requieren ladrillos con una resistencia a la compresión superior a 5 MPa, el aumento en el porcentaje de contenido de CB dio como resultado una resistencia a la compresión más baja que varía de 25,65 MPa a 3,00 MPa (0% -10,0% de contenido de CB). Los ladrillos con un contenido de CB del 7,5 al 10% podrían utilizarse para fines distintos de la construcción, pero el ladrillo CB con un contenido del 5% o menos es aceptable para esta.
Densidad seca
Los ladrillos de menor densidad tienen ventajas en el ámbito de la construcción y la fabricación, se observó que la contracción lineal total en el ladrillo CB varió de 6,44 a 9,01% al aumentar el contenido de CB.
Tasa de absorción de agua
La tasa se mantuvo dentro de los límites aceptables cuando el contenido de CB en los ladrillos era del 2,5% al 5%, pero aumentó cuando se aumentó el contenido de CB, esto llevó a un aumento en el número de poros y sus tamaños en el ladrillo CB, que debilitó el ladrillo para ser utilizado en el proceso de construcción.
El éxito de estos experimentos detallados ayudó a deducir resultados positivos, que pronto podrían alentar la integración de desechos no biodegradables o difíciles de descomponer en materiales de construcción, esta es una iniciativa impresionante para construir un medio ambiente sustentable cambiando el enfoque y la perspectiva, mientras que la pregunta sigue siendo, ¿por qué deberíamos elegir un ladrillo CB? Las razones son:
- Pueden reducir los desechos de colillas en todo el mundo.
- Salvarán el medio ambiente al atrapar los químicos y metales liberados en la descomposición de los CB.
- Son económicos y energéticamente eficientes.
- Se pueden utilizar de forma destacada en la construcción ligera, pero la aplicación puede variar según la cantidad de CB incorporados, por lo tanto pueden ser tanto portantes como no portantes.
- Tienen una conductividad térmica baja, lo que ayuda a reducir la energía necesaria para proporcionar las condiciones de calefacción y refrigeración a un edificio, por tanto tienen buenas propiedades aislantes.
- Su resistencia a la compresión es un 85% menor que la del ladrillo convencional.
- Tienen baja porosidad y contracción.
- Su tasa de absorción de agua se puede incrementar con un aumento en el contenido de CB.
Referencias:
- Cigarette Butt Bricks – Physical Properties and Advantages. (2019, January 26). The Constructor. https://theconstructor.org/building/cigarette-butt-bricks/29224/
- IRJET- Utilisation of Cigarette Butts in Clay Bricks. (n.d.). Issuu. Retrieved May 08, 2020, from https://issuu.com/irjet/docs/irjet-v6i3627
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- Kurmus, H., & Mohajerani, A. (2020). Recycling of Cigarette Butts in Fired Clay Bricks: A New Laboratory Investigation. Materials, 13(3), 790. https://doi.org/10.3390/ma13030790
- Mohajerani, A., Kadir, A. A., & Larobina, L. (2016). A practical proposal for solving the world’s cigarette butt problem: Recycling in fired clay bricks. Waste Management, 52, 228–244. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.03.012
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- Wilson, M., & Wilson, M. (2016, May 31). One Plan To Banish Cigarette Butts? Bake Them Into Buildings. Fast Company. https://www.fastcompany.com/3060345/one-plan-to-banish-cigarette-butts-bake-them-into-buildings
