CDT Solución sostenible de recubrimiento con poliuretano enriquecido con zinc, reduce la liberación de calcio desde el hormigón en un 80%, lo que disminuye la formación de «fatbergs».
Fuente: EcoInventos
Ingenieros de la Universidad RMIT han desarrollado un recubrimiento protector para tuberías de hormigón que podría reducir drásticamente la formación de «fatbergs» en los sistemas de alcantarillado.
La acumulación de grasa, aceite y residuos grasos (conocidos como FOG) es famosa por solidificarse en las tuberías y alcantarillas de hormigón, generando alrededor del 50% de las obstrucciones de alcantarillado en Estados Unidos y el 40% en Australia. Los costos de mantenimiento y rehabilitación debido a estas obstrucciones alcanzan los 25.000 millones de dólares en Estados Unidos y los 100 millones de dólares australianos en Australia cada año.
El problema radica en la mezcla de grasas, aceites y residuos grasos con calcio y agua en los sistemas de alcantarillado, lo que lleva frecuentemente a la formación de «fatbergs». Sin embargo, el recubrimiento de poliuretano enriquecido con zinc desarrollado por el equipo ofrece una solución sostenible al reducir la liberación de calcio desde el hormigón en un 80% en comparación con el hormigón sin recubrimiento.
Pruebas en condiciones extremas
El estudio, liderado por el Dr. Biplob Pramanik, simuló un ambiente de alcantarillado bajo condiciones extremas para acelerar el proceso de formación de «fatbergs» en un período de 30 días. La investigación reveló que el recubrimiento redujo en un 30% la acumulación de FOG en el hormigón, en comparación con las superficies no recubiertas.
Según Pramanik, la disminución en la acumulación de grasas, aceites y residuos grasos se debe a la reducción significativa en la liberación de calcio desde el hormigón recubierto, así como a una menor adherencia de FOG en la superficie del recubrimiento en comparación con el hormigón rugoso y sin tratar.
Además, Pramanik destacó que, aunque los recubrimientos tradicionales, como el hidróxido de magnesio, han sido utilizados ampliamente durante más de dos décadas para controlar la corrosión en alcantarillas, estos pueden contribuir inadvertidamente a la acumulación de FOG al interactuar con ácidos grasos.
Innovación de recubrimiento auto-reparador
Este recubrimiento innovador permanece estable en agua y soporta temperaturas de hasta 850 grados Celsius. Además, es auto-reparador a temperatura ambiente, lo que significa que puede repararse a sí mismo en caso de daño, prolongando así su vida útil. Inspirándose en la capacidad regenerativa de la naturaleza, el equipo ha dotado al recubrimiento de la habilidad para sanar pequeños daños en su superficie, similar al proceso de curación de la piel humana.
El co-investigador Dr. Sachin Yadav explicó que examinaron el desempeño de auto-reparación al aplicar rasguños en la superficie del recubrimiento con una cuchilla. Tras el período de curación, observaron una mejora visible en los rasguños, lo que demuestra la efectividad del recubrimiento en mantener una superficie lisa y resistente a futuras acumulaciones de FOG.
Comparativa y resultados experimentales
El Dr. Biplob Pramanik mostró la diferencia entre un bloque de hormigón recubierto con la invención anti-fatberg y otro bloque sin recubrimiento, tras someter ambos a un experimento que simulaba un ambiente de alcantarillado en condiciones extremas. En el bloque sin recubrimiento se observaban manchas blancas de residuos, una mezcla de grasas, aceites y residuos grasos, mientras que en el bloque recubierto la acumulación era considerablemente menor, lo cual subraya la eficacia del recubrimiento en entornos reales de alcantarillado.
Próximos pasos y colaboración para mejorar la tecnología
El equipo de RMIT está trabajando en el desarrollo de un recubrimiento mejorado para lograr una mayor reducción en la deposición de FOG en las alcantarillas, aumentando su capacidad de auto-reparación y resistencia mecánica.
Además, Pramanik lidera un reciente proyecto en colaboración con el ARC Linkage Project para desarrollar un interceptor avanzado de grasas que sea más efectivo que las tecnologías actuales en la eliminación de partículas pequeñas de FOG en restaurantes y establecimientos de servicios alimentarios. En este esfuerzo, el equipo de RMIT cuenta con la colaboración de South East Water, VicWater, Water Research Australia, Barwon Region Water Corporation, Queensland Urban Utilities y la empresa de tecnología del agua ACO.
Implicaciones ecológicas y sostenibles
La invención de RMIT representa un avance significativo en la sostenibilidad de los sistemas de alcantarillado. Reduciendo la acumulación de FOG, disminuye la frecuencia de bloqueos y la necesidad de realizar labores de limpieza y reparación, lo cual minimiza el uso de recursos y reduce la huella de carbono asociada al mantenimiento de estos sistemas.
Esta tecnología no solo contribuye a una infraestructura urbana más eficiente y menos costosa, sino que también ofrece una solución viable y ecológica que podría ser implementada globalmente para mejorar la calidad de vida urbana y promover prácticas de saneamiento sostenibles en las ciudades.
Vía www.rmit.edu.au
Cómo funciona el sistema de alcantarillado de una ciudad.
Imagina que el sistema de alcantarillado de una ciudad es como una red gigante de «carreteras» subterráneas, pero en lugar de coches, lo que se mueve por allí es agua sucia y desperdicios que vienen de nuestras casas, calles y negocios.
¿De dónde viene el agua?
- Cada vez que usas el baño, te duchas, lavas los platos o llueve en las calles, toda esa agua sucia necesita ir a algún lado. No podemos dejarla en la superficie porque haría un desastre y contaminaría el medio ambiente.
- Así que esa agua va hacia unos tubos grandes llamados alcantarillas.
¿Qué hacen las alcantarillas?
- Las alcantarillas son tuberías que están bajo el suelo. Son como autopistas para el agua. Algunas son pequeñas, como las de tu casa, y otras son gigantes, tan grandes que podrías caminar dentro de ellas.
- El agua sucia viaja por estas tuberías gracias a la gravedad. Como las tuberías están inclinadas, el agua baja sola, igual que cuando echas agua por una rampa.
¿Adónde va toda esa agua?
- Al final del viaje, el agua llega a unas estaciones especiales llamadas plantas de tratamiento de aguas residuales.
- Allí, las máquinas y los ingenieros trabajan para limpiar el agua, quitándole la basura, las grasas, los químicos y todo lo que podría ser peligroso para el medio ambiente.
¿Qué pasa con las cosas que no deberían estar ahí?
- A veces, cosas como aceites, grasas o incluso pañales y toallitas húmedas terminan en las tuberías. Esto es un problema porque pueden juntarse y formar bloqueos gigantes llamados fatbergs (montañas de grasa).
- Estos bloqueos son como un atasco de coches en una autopista, pero peor, porque pueden hacer que las alcantarillas se rompan o que el agua sucia se devuelva a las calles o casas.
¿Qué hacen las ciudades para evitar problemas?
- Los ingenieros diseñan tuberías resistentes que no se rompan fácilmente y construyen sistemas para que el agua fluya rápido y no se quede atascada.
- Además, se inventan cosas como recubrimientos especiales para que la grasa y otros materiales no se queden pegados a las paredes de las tuberías.
- También se colocan rejillas en los desagües de las calles para que no entren cosas grandes, como hojas o basura.
¿Por qué es importante?
- Sin el alcantarillado, las ciudades estarían sucias, habría mal olor y podrían enfermarse muchas personas porque el agua sucia lleva gérmenes.
- Este sistema ayuda a mantener nuestras ciudades limpias, seguras y respetuosas con el medio ambiente.
Así que, básicamente, el sistema de alcantarillado es un equipo silencioso que trabaja todo el tiempo bajo nuestros pies, asegurándose de que el agua sucia se vaya y vuelva al mundo natural limpia y sin causar problemas. 😊
Soluciones actuales para evitar atascos en el alcantarillado de las ciudades.
Existen varias soluciones actuales para evitar atascos en los sistemas de alcantarillado urbano. Estas soluciones combinan tecnología avanzada, mantenimiento adecuado y concienciación pública para garantizar que las redes de alcantarillado funcionen eficientemente. Aquí te detallo las principales:
Recubrimientos especializados
- Recubrimientos protectores: Como el desarrollado por la Universidad RMIT, se utilizan para recubrir las paredes de las tuberías de concreto. Estos materiales, como el poliuretano enriquecido con zinc, evitan que las grasas, aceites y residuos grasos (FOG) se adhieran y formen bloqueos.
- Recubrimientos auto-reparadores: Innovaciones que permiten que las tuberías reparen pequeños daños automáticamente, prolongando su vida útil y evitando fugas que puedan contribuir a los atascos.
Sistemas de separación de grasas
- Separadores de grasas: Instalados en restaurantes, cocinas industriales y otros negocios que generan grandes cantidades de aceites y grasas. Estos dispositivos retienen el FOG antes de que entre en las tuberías.
- Interceptors avanzados: Equipos más modernos que separan incluso las partículas más pequeñas de grasa, mejorando la eficiencia en comparación con los sistemas tradicionales.
Sistemas de limpieza automatizados
- Robots de limpieza: Se utilizan robots equipados con cámaras y herramientas para limpiar las tuberías, detectar obstrucciones y reparar pequeños daños.
- Flushing automático: Algunos sistemas incorporan chorros de agua a presión que limpian las tuberías regularmente para prevenir la acumulación de residuos.
Rejillas y filtros en desagües
- Rejillas en las alcantarillas pluviales: Evitan que hojas, plásticos y otros desechos grandes entren en las tuberías.
- Filtros avanzados: Diseñados para capturar partículas pequeñas y sedimentos que podrían acumularse y formar obstrucciones.
Monitoreo y sensores inteligentes
- Sensores IoT (Internet de las cosas): Instalados en las alcantarillas para monitorear en tiempo real los niveles de agua, la velocidad del flujo y la presencia de bloqueos. Alertan a los operadores antes de que ocurra un atasco.
- Cámaras subterráneas: Permiten inspeccionar regularmente el estado de las tuberías sin necesidad de excavar.
Educación y concienciación pública
- Campañas educativas: Informan a la ciudadanía sobre qué cosas no deben tirar al desagüe (como aceites, toallitas húmedas, pañales, etc.).
- Recolección de aceite usado: Promoción de puntos de recolección de aceite de cocina para evitar que este se vierta en las tuberías.
Diseño avanzado de infraestructuras
- Tuberías con pendientes controladas: Diseñadas para aprovechar mejor la gravedad y reducir la acumulación de residuos.
- Sistemas de alcantarillado separado: Redes que diferencian entre aguas pluviales y residuales, lo que evita que grandes volúmenes de agua colapsen el sistema durante lluvias intensas.
Mantenimiento preventivo
- Limpiezas regulares: Programas de limpieza periódica para evitar la acumulación de sedimentos y grasas.
- Inspecciones periódicas: Uso de tecnología para revisar el estado de las tuberías y actuar antes de que surjan problemas.
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