Materiales y Energ铆a para un Desarrollo Sostenible (Grupo MEDES)

Misi贸n

La actividad investigadora del grupo MEDES est谩 dirigida al desarrollo de materiales sostenibles mediante el uso eficiente de los recursos; prestando especial atenci贸n聽al uso de materias primas no convencionales, tales como los residuos industriales, as铆 como a la aplicaci贸n de energ铆a solar concentrada a procesos de s铆ntesis y transformaci贸n de materiales. A saber:

– Materiales cer谩micos de construcci贸n (baldosa cer谩mica, gres porcel谩nico, vidriados cer谩micos, fritas, engobes, ladrillos, etc.).

– Materiales con nuevas funcionalidades: absorbentes (zeolitas), fertilizantes (vidrios y agregados ligeros) o descontaminantes (vidriados y baldosa cer谩mica).

– Valorizaci贸n de residuos y subproductos industriales y mineros como materias primas en procesos de s铆ntesis de materiales cer谩micos.

Acceso a las redes sociales del grupo:

Personal

L贸pez Delgado, Aurora

Investigadora Cient铆fica

alopezdelgado@ietcc.csic.es
910685364 o ext. 438305

Padilla Rodriguez, Maria Isabel

Funcionario escala de t茅cnicos especializados de Opis

isabel.padilla@ietcc.csic.es
911035091 o ext. 438375

L铆neas de investigaci贸n

Desarrollo de pavimentos y revestimientos cer谩micos obtenidos por vitrificaci贸n de residuos industriales

El grupo MEDES tiene amplia experiencia en la aplicaci贸n de las t茅cnicas de sinterizaci贸n (ceramizaci贸n) y vitrificaci贸n para la valorizaci贸n de residuos industriales y mineros. El grupo MEDES es considerado pionero en esta l铆nea de investigaci贸n, iniciada a principios de los a帽os 90. Mediante el Proceso de ceramizaci贸n, los residuos se valorizan como materia prima secundaria en la formulaci贸n de pastas de arcilla cocida para materiales de construcci贸n (tejas, ladrillos, adoquines, gres r煤stico鈥). De igual forma, mediante el Proceso de vitrificaci贸n es posible obtener materias primas secundarias 煤tiles en la obtenci贸n de materiales v铆treos, vitrocer谩micos e incluso de gres porcel谩nico, que son usados fundamentalmente en pavimentos o revestimientos, tanto para su uso en ambientes exteriores como interiores.

S铆ntesis de zeolitas a partir de residuos industriales y su aplicaci贸n en la descontaminaci贸n de efluentes

Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos con estructuras basadas en una red tridimensional de tetraedros de AlO4 y SiO4 que est谩n unidos entre s铆 a trav茅s de sus 谩tomos de ox铆geno. Sus estructuras porosas, regulares y uniformes, formando huecos como canales o cavidades, les confieren propiedades 煤nicas que permiten la sorci贸n y difusi贸n de iones y mol茅culas. En esta l铆nea, la actividad desarrollada por el grupo MEDES se centra en la s铆ntesis de zeolitas a partir de residuos peligrosos y el uso de estas zeolitas para la eliminaci贸n de metales pesados como, Pb, Cd, Hg, Mn, Fe, etc.

Aplicaci贸n de la energ铆a solar t茅rmica concentrada (ESC) a procesos de s铆ntesis de materiales y transformaci贸n de materias primas

La energ铆a solar concentrada (ESC) es una de las energ铆as renovables m谩s prometedoras para su aplicaci贸n a procesos altamente exigentes, permitiendo realizar s铆ntesis de materiales a alta temperatura sobre la base de una transformaci贸n energ茅tica eficiente.聽 El grupo MEDES tiene una amplia experiencia en la aplicaci贸n de la energ铆a solar concentrada (ESC) a procesos altamente intensivos en energ铆a, como la fabricaci贸n de fritas y vidrios a partir de diferentes materias primas, la deshidrataci贸n de yeso, la preparaci贸n de al煤mina a partir de boehmita, y tambi茅n, la reducci贸n a 贸xidos met谩licos.

Dise帽o de fritas para vidriados cer谩micos con prestaciones mejoradas

Las fritas cer谩micas son materias primas imprescindibles en la preparaci贸n de vidriados y engobes para la fabricaci贸n de baldosa cer谩micas vidriadas. En las 煤ltimas d茅cadas ha tenido lugar una notable mejora de la calidad de vida en diferentes 谩mbitos (vivienda, 谩reas de la actividad social y zonas de trabajo), lo que ha estimulado el desarrollo de nuevos materiales de construcci贸n que interaccionan con el medio ambiente. En este sentido, la baldosa cer谩mica esmaltada tambi茅n debe evoluciona para satisfacer la demanda social. El vidriado deja de ser un material cuyas funci贸n principal es proporcionar impermeabilizaci贸n y est茅tica y pasa a proporcionar funcionalidad a la baldosa cer谩mica. De este modo, el vidriado ha llegado a interactuar con el medio ambiente y se ha convertido en un elemento vivo con una funci贸n espec铆fica para mejorar la calidad de vida.

Obtenci贸n y caracterizaci贸n tecnol贸gica de materiales de gres porcel谩nico

El gres porcel谩nico es un material de construcci贸n caracterizado por tener una microestructura muy compacta y elevadas propiedades tecnol贸gicas, especialmente en lo que respecta a absorci贸n de agua, resistencia qu铆mica y a las heladas, resistencia a flexi贸n y a la abrasi贸n. Debido a estas propiedades, el gres porcel谩nico ha sido el material que en los 煤ltimos a帽os ha experimentado un mayor incremento en producci贸n y ventas, de entre todos los materiales cer谩micos de construcci贸n. En esta l铆nea, el grupo MEDES se ha convertido en los 煤ltimos a帽os en un referente internacional, con numerosos trabajos de investigaci贸n que han profundizado en el conocimiento del gres porcel谩nico, principalmente en lo que respecta a la cin茅tica de cristalizaci贸n de la fase mullita, la evoluci贸n de la microestructura y mineralog铆a durante el proceso de cocci贸n de las piezas y relaci贸n microestructura-propiedades tecnol贸gicas de las piezas cocidas.

Obtenci贸n y caracterizaci贸n tecnol贸gica de materiales de cer谩micos de arcilla cocida

A lo largo de la historia, los materiales cer谩micos de arcilla cocida (adoquines, bovedillas, ladrillos, tableros y tejas) han estado presentes en el sector de la Construcci贸n, evolucionando paralelamente al desarrollo de las t茅cnicas constructivas. En esta l铆nea, la actividad desarrollada por el grupo MEDES est谩 enfocada principalmente a la optimizaci贸n del dise帽o de la pieza y de su proceso de fabricaci贸n, a la mejora de las propiedades tecnol贸gicas y al estudio de los mecanismos que dan lugar a la aparici贸n de diferentes patolog铆as en las piezas (expansi贸n por humedad, eflorescencia, resistencia a la helada鈥)

Caracterizaci贸n f铆sica y tecnol贸gica de materiales v铆treos y cer谩micos del Patrimonio Hist贸rico- Art铆stico.

El grupo MEDES pertenece a la Red Tem谩tica del CSIC de Patrimonio Hist贸rico y Cultural. En esta l铆nea, el grupo aplica sus conocimientos y experiencia en t茅cnica de caracterizaci贸n qu铆mico-f铆sica (SEM, TEM, XRD, XRF鈥.) para la caracterizaci贸n arqueom茅trica de vidrios y materiales cer谩micos antiguos.

Instalaciones y recursos

T茅cnicas de procesado

  1. Prensado autom谩tico de pastillas de polvos cer谩micos, vidrios y sus materias primas.
  2. Reactor autoclave
  3. Rotavapor
  4. Hornos de fusi贸n de vidrios y fritas (hasta 1600掳C).
  5. Hornos de recocido y tratamientos t茅rmicos para nucleaci贸n y cristalizaci贸n de vidrios y fritas y cocci贸n de probetas o pastillas cer谩micas en crudo.
  6. Separador magn茅tico.
  7. Aplicador de barbotinas cer谩micas.
  8. Molinos, mezcladoras y divisores de muestras.

T茅cnicas de caracterizaci贸n

  1. Preparaci贸n metalogr谩fica de materiales cer谩micos, vidrios y vitrocer谩micos
  2. Determinaci贸n de amoniaco por el m茅todo Kjeldahl
  3. Equipo de lixiviaci贸n
  4. Microdur贸metro Knoop y Vickers
  5. Equipo para medir la resistencia a la abrasi贸n (M茅todo PEI)
  6. An谩lisis t茅rmico diferencial y termogravim茅trico (ATD/TG) SETARAM Labsys
  7. Calorimetr铆a diferencial de barrido (DSC/TG) SETARAM Labsys
  8. M谩quina de ensayos mec谩nicos a flexi贸n y compresi贸n
  9. Preparaci贸n metalogr谩fica de vidrios, materiales cer谩micos y vitrocer谩micos

Proyectos

Re-use of catalyst wastes from the petrochemical industry as raw material in the manufacture of mullite-based ceramic materials (MULLICATA)

Recovery of mining and metallurgical wastes as intermediate materials for the manufacture of refractories and glass-ceramics (Cor-Al)

Synthesis of mulite from spent catalysts by concentrated solar energy (MUCASOL)

Fertilizing glasses by means of concentrated solar radiation (FIGARO)

Cer谩micas ligeras ecoeficientes: energ铆a verde y materias primas alternativas (ECLICESOL)

Eco-efficient melting of ceramic frits (EFFECT)

Determinaci贸n del grado de cristalizaci贸n de materiales vitrocer谩micos mediante la t茅cnica de calorimetr铆a diferencial de barrido

Art铆culos