evaluaciÓn tÉcnico ambiental del diÓxido de...
TRANSCRIPT
UNIVERSIDAD DEL BIacuteO-BIacuteO
FACULTAD DE ARQUITECTURA CONSTRUCCIOacuteN Y DISENtildeO
EVALUACIOacuteN TEacuteCNICO AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO
DE TITANIO (TiO2) EN LOS MORTEROS DE
CEMENTO CHILENOS
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGIacuteSTER EN HAacuteBITAT
SUSTENTABLE Y EFICIENCIA ENERGEacuteTICA
AUTOR ANA MARIacuteA MARCELA AGUILAR BAZIGNAN
Ingeniero Constructor
PROFESOR GUIacuteA CLAUDIA MUNtildeOZ SANGUINETTI Ingeniero Constructor
Magiacutester en Gestioacuten Ambiental
CONCEPCION 2013
AGRADECIMIENTOS
Mis maacutes sinceros agradecimientos a mi Profesora Guiacutea Claudia Muntildeoz por el tiempo que
dedicoacute a orientarme al enfoque sustentable
A Cementos Biobiacuteo reg especialmente a don Hugo Barrientos por el tiempo que dedicoacute en
ayudarme a preparar las muestras
A los Profesores y Funcionarios de la Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola de la Universidad
de Concepcioacuten (Chillaacuten) por la colaboracioacuten y apoyo que me prestaron
Y por uacuteltimo a mi familia Joseacute Luis Andrea Felipe y Antonia por todo el apoyo
incondicional que me dieron durante este tiempo a mi tiacutea por el apoyo logiacutestico en
tiempos difiacuteciles a mi papaacute que a la distancia me ensentildeoacute lo importante que es
reinventarse y a mi mamaacute porque trataste de ser pionera en un tiempo que no te
acompantildeoacute
RESUMEN
Se presenta este estudio para realizar un anaacutelisis del TiO2 en el aacutembito sustentable
ademaacutes de teacutecnico y econoacutemico
La primera parte se divide en dos aacutereas una compilacioacuten de informacioacuten sobre el TiO2 y
el proceso de fotocataacutelisis
La segunda parte se hace un anaacutelisis de sustentabilidad del TiO2 se explica los iacutendices
de sustentabilidad y la forma metodoloacutegica de una ECV
La tercera parte se evaluacutean las propiedades mecaacutenicas del mortero de cemento con TiO2
La cuarta parte se realiza una evaluacioacuten econoacutemica del mortero con TiO2
PALABRAS CLAVES TiO2 Sustentabilidad Fotocataacutelisis ECV DAPacutes
SUMMARY
This study is presented for analysis in the field of sustainable TiO2 plus technical and
economic
The first part is divided into two areas a compilation of information on the TiO2 and
photocatalysis process
The second part is an analysis of sustainability of TiO2 explains sustainability indices and
how an LCA methodology
The third part assesses the mechanical properties of cement mortar with TiO2
A quarter of an economic evaluation is performed with TiO2 mortar
KEYWORDS TiO2 Sustainability Photocatalysis LCA DAPs
INDICE
1 INTRODUCCIOacuteN 9
2 MARCO TEOacuteRICO 11
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS 11
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2) 12
23 COMENTARIOS 14
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2) 15
31 SUSTENTABILIDAD 15
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA 16
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS 18
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO 18
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES 19
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS) 22
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR) 22
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL
PRODUCTO 23
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes 24
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO 25
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2) 25
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2 26
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS 27
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO 29
345 DISTRIBUCIOacuteN 34
35 COMENTARIOS 35
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2) 39
41 MATERIALES 39
411 CEMENTO 40
412 ARENA 40
413 AGUA 41
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)41
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
42
441 DOSIFICACIONES 42
442 PREPARACIOacuteN 43
45 EQUIPOS E INSUMOS 43
451 MEZCLADOR 43
452 MOLDES 44
46 ENSAYOS DEL MORTERO 44
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA 44
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO 45
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 46
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS46
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA 46
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN 50
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 53
474 DURABILIDAD 56
48 COMENTARIOS 56
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO 57
51 ANAacuteLISIS DE COSTO 57
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE59
53 BENEFICIOS A FUTURO61
54 COMENTARIOS 62
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS 64
BIBLIOGRAFIacuteA 68
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS
DE CEMENTO
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR 23
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio 30
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio 31
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio 32
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas 422
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2 600
TABLAS
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto 19
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas 27
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI 28
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 36
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg) 43
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia 46
Tabla 7 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico 48
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico 48
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten
Norma NCh 22561 50
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento 55
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento 57
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 58
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con
TiO2 58
GRAFICOS
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia) 49
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)51
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 52
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 53
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico
(Elaboracioacuten con datos de laboratorio)54
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten
con datos de laboratorio) 55
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios 58
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios 59
FOTOS
Foto 1 Arena Normal Idiem 41
Foto 2 Agua Desmineralizada 41
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 41
Foto 4 Mezclador mecaacutenico 43
Foto 5 Probetas Rilem 44
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa45
Foto 7 Moldes Rilem 45
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico) 47
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico 47
9
1 INTRODUCCIOacuteN
Dentro de los procesos productivos importantes a nivel de paiacutes la construccioacuten es una de las
actividades que maacutes se le atribuye al impacto ambiental en su produccioacuten ya sea por la
fabricacioacuten de los materiales o como la puesta en obra de eacutestos
Actualmente la construccioacuten sustentable estaacute tomando una importancia relevante ya que
es atractivo un proyecto en la cual existe un ahorro en consumo de energiacutea o instalaciones
de energiacuteas renovables o un sistema de manejo de residuos es decir todo como un
producto terminado Pero hasta el momento nadie se preocupa de la etapa de construccioacuten
en donde se genera una gran cantidad de desechos ni tampoco en la fabricacioacuten y
obtencioacuten de los materiales la que en algunos casos pueden generar una gran cantidad de
contaminacioacuten y dantildeo ecoloacutegico (Casanovas 2009)
El Cemento y sus derivados son materiales importantes en el aacuterea de la construccioacuten en el
proceso de fabricacioacuten contamina y consume mucha energiacutea emitiendo una cantidad
significativa de Dioacutexido de Carbono en la atmoacutesfera (Casanovas 2009) Sin embargo los
fabricantes de este material no estaacuten ajenos a este problema y estaacuten haciendo esfuerzos
para que sea un material maacutes sustentable invirtiendo en investigacioacuten para mejorar sus
caracteriacutesticas
Para aminorar el impacto ambiental y que den una cierta garantiacutea de sustentabilidad se
estaacute trabajando en diversas soluciones a nivel de micro partiacuteculas (Nanotecnologiacutea) las que
permiten mejorar sus propiedades y aportar al medio ambiente Con esto la introduccioacuten del
Dioacutexido de Titanio (TiO2) convierte al mortero u hormigoacuten en un material fotocataliacutetico con
propiedades autolimpiantes que reducen los contaminantes de aire y bacterias que han
penetrado en sus poros(Morbi et al 2010)
Pero hasta el momento existen en el mercado morteros autolimpiantes de caraacutecter
ldquoecoloacutegicosrdquo generando una gran interrogacioacuten de cuaacuten sustentables son si soacutelo es por su
caracteriacutestica autolimpiante o porque cumple realmente el concepto de sustentabilidad
Con esta gran interrogacioacuten se empieza a desarrollar este trabajo de investigacioacuten el que
tiene como objetivo principal ldquoEvaluar las propiedades de sustentabilidad teacutecnicas y
econoacutemicas del uso del TiO2rdquo lo que conlleva a una serie de objetivos especiacuteficos que
son Analizar el estado del arte sobre el uso del TiO2 en el mortero de cemento para
otorgarle propiedades autolimpiantes analizar las caracteriacutesticas de sustentabilidad de
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
AGRADECIMIENTOS
Mis maacutes sinceros agradecimientos a mi Profesora Guiacutea Claudia Muntildeoz por el tiempo que
dedicoacute a orientarme al enfoque sustentable
A Cementos Biobiacuteo reg especialmente a don Hugo Barrientos por el tiempo que dedicoacute en
ayudarme a preparar las muestras
A los Profesores y Funcionarios de la Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola de la Universidad
de Concepcioacuten (Chillaacuten) por la colaboracioacuten y apoyo que me prestaron
Y por uacuteltimo a mi familia Joseacute Luis Andrea Felipe y Antonia por todo el apoyo
incondicional que me dieron durante este tiempo a mi tiacutea por el apoyo logiacutestico en
tiempos difiacuteciles a mi papaacute que a la distancia me ensentildeoacute lo importante que es
reinventarse y a mi mamaacute porque trataste de ser pionera en un tiempo que no te
acompantildeoacute
RESUMEN
Se presenta este estudio para realizar un anaacutelisis del TiO2 en el aacutembito sustentable
ademaacutes de teacutecnico y econoacutemico
La primera parte se divide en dos aacutereas una compilacioacuten de informacioacuten sobre el TiO2 y
el proceso de fotocataacutelisis
La segunda parte se hace un anaacutelisis de sustentabilidad del TiO2 se explica los iacutendices
de sustentabilidad y la forma metodoloacutegica de una ECV
La tercera parte se evaluacutean las propiedades mecaacutenicas del mortero de cemento con TiO2
La cuarta parte se realiza una evaluacioacuten econoacutemica del mortero con TiO2
PALABRAS CLAVES TiO2 Sustentabilidad Fotocataacutelisis ECV DAPacutes
SUMMARY
This study is presented for analysis in the field of sustainable TiO2 plus technical and
economic
The first part is divided into two areas a compilation of information on the TiO2 and
photocatalysis process
The second part is an analysis of sustainability of TiO2 explains sustainability indices and
how an LCA methodology
The third part assesses the mechanical properties of cement mortar with TiO2
A quarter of an economic evaluation is performed with TiO2 mortar
KEYWORDS TiO2 Sustainability Photocatalysis LCA DAPs
INDICE
1 INTRODUCCIOacuteN 9
2 MARCO TEOacuteRICO 11
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS 11
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2) 12
23 COMENTARIOS 14
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2) 15
31 SUSTENTABILIDAD 15
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA 16
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS 18
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO 18
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES 19
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS) 22
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR) 22
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL
PRODUCTO 23
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes 24
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO 25
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2) 25
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2 26
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS 27
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO 29
345 DISTRIBUCIOacuteN 34
35 COMENTARIOS 35
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2) 39
41 MATERIALES 39
411 CEMENTO 40
412 ARENA 40
413 AGUA 41
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)41
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
42
441 DOSIFICACIONES 42
442 PREPARACIOacuteN 43
45 EQUIPOS E INSUMOS 43
451 MEZCLADOR 43
452 MOLDES 44
46 ENSAYOS DEL MORTERO 44
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA 44
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO 45
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 46
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS46
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA 46
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN 50
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 53
474 DURABILIDAD 56
48 COMENTARIOS 56
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO 57
51 ANAacuteLISIS DE COSTO 57
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE59
53 BENEFICIOS A FUTURO61
54 COMENTARIOS 62
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS 64
BIBLIOGRAFIacuteA 68
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS
DE CEMENTO
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR 23
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio 30
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio 31
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio 32
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas 422
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2 600
TABLAS
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto 19
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas 27
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI 28
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 36
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg) 43
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia 46
Tabla 7 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico 48
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico 48
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten
Norma NCh 22561 50
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento 55
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento 57
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 58
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con
TiO2 58
GRAFICOS
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia) 49
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)51
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 52
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 53
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico
(Elaboracioacuten con datos de laboratorio)54
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten
con datos de laboratorio) 55
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios 58
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios 59
FOTOS
Foto 1 Arena Normal Idiem 41
Foto 2 Agua Desmineralizada 41
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 41
Foto 4 Mezclador mecaacutenico 43
Foto 5 Probetas Rilem 44
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa45
Foto 7 Moldes Rilem 45
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico) 47
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico 47
9
1 INTRODUCCIOacuteN
Dentro de los procesos productivos importantes a nivel de paiacutes la construccioacuten es una de las
actividades que maacutes se le atribuye al impacto ambiental en su produccioacuten ya sea por la
fabricacioacuten de los materiales o como la puesta en obra de eacutestos
Actualmente la construccioacuten sustentable estaacute tomando una importancia relevante ya que
es atractivo un proyecto en la cual existe un ahorro en consumo de energiacutea o instalaciones
de energiacuteas renovables o un sistema de manejo de residuos es decir todo como un
producto terminado Pero hasta el momento nadie se preocupa de la etapa de construccioacuten
en donde se genera una gran cantidad de desechos ni tampoco en la fabricacioacuten y
obtencioacuten de los materiales la que en algunos casos pueden generar una gran cantidad de
contaminacioacuten y dantildeo ecoloacutegico (Casanovas 2009)
El Cemento y sus derivados son materiales importantes en el aacuterea de la construccioacuten en el
proceso de fabricacioacuten contamina y consume mucha energiacutea emitiendo una cantidad
significativa de Dioacutexido de Carbono en la atmoacutesfera (Casanovas 2009) Sin embargo los
fabricantes de este material no estaacuten ajenos a este problema y estaacuten haciendo esfuerzos
para que sea un material maacutes sustentable invirtiendo en investigacioacuten para mejorar sus
caracteriacutesticas
Para aminorar el impacto ambiental y que den una cierta garantiacutea de sustentabilidad se
estaacute trabajando en diversas soluciones a nivel de micro partiacuteculas (Nanotecnologiacutea) las que
permiten mejorar sus propiedades y aportar al medio ambiente Con esto la introduccioacuten del
Dioacutexido de Titanio (TiO2) convierte al mortero u hormigoacuten en un material fotocataliacutetico con
propiedades autolimpiantes que reducen los contaminantes de aire y bacterias que han
penetrado en sus poros(Morbi et al 2010)
Pero hasta el momento existen en el mercado morteros autolimpiantes de caraacutecter
ldquoecoloacutegicosrdquo generando una gran interrogacioacuten de cuaacuten sustentables son si soacutelo es por su
caracteriacutestica autolimpiante o porque cumple realmente el concepto de sustentabilidad
Con esta gran interrogacioacuten se empieza a desarrollar este trabajo de investigacioacuten el que
tiene como objetivo principal ldquoEvaluar las propiedades de sustentabilidad teacutecnicas y
econoacutemicas del uso del TiO2rdquo lo que conlleva a una serie de objetivos especiacuteficos que
son Analizar el estado del arte sobre el uso del TiO2 en el mortero de cemento para
otorgarle propiedades autolimpiantes analizar las caracteriacutesticas de sustentabilidad de
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
RESUMEN
Se presenta este estudio para realizar un anaacutelisis del TiO2 en el aacutembito sustentable
ademaacutes de teacutecnico y econoacutemico
La primera parte se divide en dos aacutereas una compilacioacuten de informacioacuten sobre el TiO2 y
el proceso de fotocataacutelisis
La segunda parte se hace un anaacutelisis de sustentabilidad del TiO2 se explica los iacutendices
de sustentabilidad y la forma metodoloacutegica de una ECV
La tercera parte se evaluacutean las propiedades mecaacutenicas del mortero de cemento con TiO2
La cuarta parte se realiza una evaluacioacuten econoacutemica del mortero con TiO2
PALABRAS CLAVES TiO2 Sustentabilidad Fotocataacutelisis ECV DAPacutes
SUMMARY
This study is presented for analysis in the field of sustainable TiO2 plus technical and
economic
The first part is divided into two areas a compilation of information on the TiO2 and
photocatalysis process
The second part is an analysis of sustainability of TiO2 explains sustainability indices and
how an LCA methodology
The third part assesses the mechanical properties of cement mortar with TiO2
A quarter of an economic evaluation is performed with TiO2 mortar
KEYWORDS TiO2 Sustainability Photocatalysis LCA DAPs
INDICE
1 INTRODUCCIOacuteN 9
2 MARCO TEOacuteRICO 11
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS 11
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2) 12
23 COMENTARIOS 14
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2) 15
31 SUSTENTABILIDAD 15
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA 16
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS 18
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO 18
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES 19
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS) 22
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR) 22
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL
PRODUCTO 23
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes 24
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO 25
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2) 25
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2 26
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS 27
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO 29
345 DISTRIBUCIOacuteN 34
35 COMENTARIOS 35
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2) 39
41 MATERIALES 39
411 CEMENTO 40
412 ARENA 40
413 AGUA 41
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)41
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
42
441 DOSIFICACIONES 42
442 PREPARACIOacuteN 43
45 EQUIPOS E INSUMOS 43
451 MEZCLADOR 43
452 MOLDES 44
46 ENSAYOS DEL MORTERO 44
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA 44
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO 45
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 46
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS46
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA 46
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN 50
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 53
474 DURABILIDAD 56
48 COMENTARIOS 56
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO 57
51 ANAacuteLISIS DE COSTO 57
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE59
53 BENEFICIOS A FUTURO61
54 COMENTARIOS 62
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS 64
BIBLIOGRAFIacuteA 68
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS
DE CEMENTO
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR 23
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio 30
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio 31
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio 32
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas 422
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2 600
TABLAS
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto 19
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas 27
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI 28
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 36
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg) 43
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia 46
Tabla 7 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico 48
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico 48
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten
Norma NCh 22561 50
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento 55
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento 57
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 58
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con
TiO2 58
GRAFICOS
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia) 49
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)51
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 52
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 53
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico
(Elaboracioacuten con datos de laboratorio)54
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten
con datos de laboratorio) 55
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios 58
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios 59
FOTOS
Foto 1 Arena Normal Idiem 41
Foto 2 Agua Desmineralizada 41
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 41
Foto 4 Mezclador mecaacutenico 43
Foto 5 Probetas Rilem 44
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa45
Foto 7 Moldes Rilem 45
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico) 47
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico 47
9
1 INTRODUCCIOacuteN
Dentro de los procesos productivos importantes a nivel de paiacutes la construccioacuten es una de las
actividades que maacutes se le atribuye al impacto ambiental en su produccioacuten ya sea por la
fabricacioacuten de los materiales o como la puesta en obra de eacutestos
Actualmente la construccioacuten sustentable estaacute tomando una importancia relevante ya que
es atractivo un proyecto en la cual existe un ahorro en consumo de energiacutea o instalaciones
de energiacuteas renovables o un sistema de manejo de residuos es decir todo como un
producto terminado Pero hasta el momento nadie se preocupa de la etapa de construccioacuten
en donde se genera una gran cantidad de desechos ni tampoco en la fabricacioacuten y
obtencioacuten de los materiales la que en algunos casos pueden generar una gran cantidad de
contaminacioacuten y dantildeo ecoloacutegico (Casanovas 2009)
El Cemento y sus derivados son materiales importantes en el aacuterea de la construccioacuten en el
proceso de fabricacioacuten contamina y consume mucha energiacutea emitiendo una cantidad
significativa de Dioacutexido de Carbono en la atmoacutesfera (Casanovas 2009) Sin embargo los
fabricantes de este material no estaacuten ajenos a este problema y estaacuten haciendo esfuerzos
para que sea un material maacutes sustentable invirtiendo en investigacioacuten para mejorar sus
caracteriacutesticas
Para aminorar el impacto ambiental y que den una cierta garantiacutea de sustentabilidad se
estaacute trabajando en diversas soluciones a nivel de micro partiacuteculas (Nanotecnologiacutea) las que
permiten mejorar sus propiedades y aportar al medio ambiente Con esto la introduccioacuten del
Dioacutexido de Titanio (TiO2) convierte al mortero u hormigoacuten en un material fotocataliacutetico con
propiedades autolimpiantes que reducen los contaminantes de aire y bacterias que han
penetrado en sus poros(Morbi et al 2010)
Pero hasta el momento existen en el mercado morteros autolimpiantes de caraacutecter
ldquoecoloacutegicosrdquo generando una gran interrogacioacuten de cuaacuten sustentables son si soacutelo es por su
caracteriacutestica autolimpiante o porque cumple realmente el concepto de sustentabilidad
Con esta gran interrogacioacuten se empieza a desarrollar este trabajo de investigacioacuten el que
tiene como objetivo principal ldquoEvaluar las propiedades de sustentabilidad teacutecnicas y
econoacutemicas del uso del TiO2rdquo lo que conlleva a una serie de objetivos especiacuteficos que
son Analizar el estado del arte sobre el uso del TiO2 en el mortero de cemento para
otorgarle propiedades autolimpiantes analizar las caracteriacutesticas de sustentabilidad de
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
INDICE
1 INTRODUCCIOacuteN 9
2 MARCO TEOacuteRICO 11
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS 11
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2) 12
23 COMENTARIOS 14
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2) 15
31 SUSTENTABILIDAD 15
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA 16
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS 18
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO 18
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES 19
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS) 22
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR) 22
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL
PRODUCTO 23
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes 24
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO 25
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2) 25
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2 26
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS 27
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO 29
345 DISTRIBUCIOacuteN 34
35 COMENTARIOS 35
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2) 39
41 MATERIALES 39
411 CEMENTO 40
412 ARENA 40
413 AGUA 41
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)41
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
42
441 DOSIFICACIONES 42
442 PREPARACIOacuteN 43
45 EQUIPOS E INSUMOS 43
451 MEZCLADOR 43
452 MOLDES 44
46 ENSAYOS DEL MORTERO 44
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA 44
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO 45
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 46
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS46
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA 46
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN 50
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 53
474 DURABILIDAD 56
48 COMENTARIOS 56
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO 57
51 ANAacuteLISIS DE COSTO 57
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE59
53 BENEFICIOS A FUTURO61
54 COMENTARIOS 62
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS 64
BIBLIOGRAFIacuteA 68
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS
DE CEMENTO
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR 23
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio 30
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio 31
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio 32
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas 422
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2 600
TABLAS
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto 19
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas 27
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI 28
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 36
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg) 43
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia 46
Tabla 7 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico 48
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico 48
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten
Norma NCh 22561 50
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento 55
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento 57
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 58
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con
TiO2 58
GRAFICOS
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia) 49
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)51
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 52
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 53
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico
(Elaboracioacuten con datos de laboratorio)54
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten
con datos de laboratorio) 55
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios 58
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios 59
FOTOS
Foto 1 Arena Normal Idiem 41
Foto 2 Agua Desmineralizada 41
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 41
Foto 4 Mezclador mecaacutenico 43
Foto 5 Probetas Rilem 44
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa45
Foto 7 Moldes Rilem 45
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico) 47
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico 47
9
1 INTRODUCCIOacuteN
Dentro de los procesos productivos importantes a nivel de paiacutes la construccioacuten es una de las
actividades que maacutes se le atribuye al impacto ambiental en su produccioacuten ya sea por la
fabricacioacuten de los materiales o como la puesta en obra de eacutestos
Actualmente la construccioacuten sustentable estaacute tomando una importancia relevante ya que
es atractivo un proyecto en la cual existe un ahorro en consumo de energiacutea o instalaciones
de energiacuteas renovables o un sistema de manejo de residuos es decir todo como un
producto terminado Pero hasta el momento nadie se preocupa de la etapa de construccioacuten
en donde se genera una gran cantidad de desechos ni tampoco en la fabricacioacuten y
obtencioacuten de los materiales la que en algunos casos pueden generar una gran cantidad de
contaminacioacuten y dantildeo ecoloacutegico (Casanovas 2009)
El Cemento y sus derivados son materiales importantes en el aacuterea de la construccioacuten en el
proceso de fabricacioacuten contamina y consume mucha energiacutea emitiendo una cantidad
significativa de Dioacutexido de Carbono en la atmoacutesfera (Casanovas 2009) Sin embargo los
fabricantes de este material no estaacuten ajenos a este problema y estaacuten haciendo esfuerzos
para que sea un material maacutes sustentable invirtiendo en investigacioacuten para mejorar sus
caracteriacutesticas
Para aminorar el impacto ambiental y que den una cierta garantiacutea de sustentabilidad se
estaacute trabajando en diversas soluciones a nivel de micro partiacuteculas (Nanotecnologiacutea) las que
permiten mejorar sus propiedades y aportar al medio ambiente Con esto la introduccioacuten del
Dioacutexido de Titanio (TiO2) convierte al mortero u hormigoacuten en un material fotocataliacutetico con
propiedades autolimpiantes que reducen los contaminantes de aire y bacterias que han
penetrado en sus poros(Morbi et al 2010)
Pero hasta el momento existen en el mercado morteros autolimpiantes de caraacutecter
ldquoecoloacutegicosrdquo generando una gran interrogacioacuten de cuaacuten sustentables son si soacutelo es por su
caracteriacutestica autolimpiante o porque cumple realmente el concepto de sustentabilidad
Con esta gran interrogacioacuten se empieza a desarrollar este trabajo de investigacioacuten el que
tiene como objetivo principal ldquoEvaluar las propiedades de sustentabilidad teacutecnicas y
econoacutemicas del uso del TiO2rdquo lo que conlleva a una serie de objetivos especiacuteficos que
son Analizar el estado del arte sobre el uso del TiO2 en el mortero de cemento para
otorgarle propiedades autolimpiantes analizar las caracteriacutesticas de sustentabilidad de
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
42
441 DOSIFICACIONES 42
442 PREPARACIOacuteN 43
45 EQUIPOS E INSUMOS 43
451 MEZCLADOR 43
452 MOLDES 44
46 ENSAYOS DEL MORTERO 44
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA 44
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO 45
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 46
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS46
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA 46
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN 50
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA 53
474 DURABILIDAD 56
48 COMENTARIOS 56
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO 57
51 ANAacuteLISIS DE COSTO 57
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE59
53 BENEFICIOS A FUTURO61
54 COMENTARIOS 62
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS 64
BIBLIOGRAFIacuteA 68
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS
DE CEMENTO
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR 23
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio 30
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio 31
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio 32
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas 422
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2 600
TABLAS
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto 19
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas 27
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI 28
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 36
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg) 43
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia 46
Tabla 7 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico 48
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico 48
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten
Norma NCh 22561 50
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento 55
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento 57
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 58
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con
TiO2 58
GRAFICOS
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia) 49
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)51
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 52
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 53
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico
(Elaboracioacuten con datos de laboratorio)54
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten
con datos de laboratorio) 55
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios 58
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios 59
FOTOS
Foto 1 Arena Normal Idiem 41
Foto 2 Agua Desmineralizada 41
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 41
Foto 4 Mezclador mecaacutenico 43
Foto 5 Probetas Rilem 44
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa45
Foto 7 Moldes Rilem 45
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico) 47
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico 47
9
1 INTRODUCCIOacuteN
Dentro de los procesos productivos importantes a nivel de paiacutes la construccioacuten es una de las
actividades que maacutes se le atribuye al impacto ambiental en su produccioacuten ya sea por la
fabricacioacuten de los materiales o como la puesta en obra de eacutestos
Actualmente la construccioacuten sustentable estaacute tomando una importancia relevante ya que
es atractivo un proyecto en la cual existe un ahorro en consumo de energiacutea o instalaciones
de energiacuteas renovables o un sistema de manejo de residuos es decir todo como un
producto terminado Pero hasta el momento nadie se preocupa de la etapa de construccioacuten
en donde se genera una gran cantidad de desechos ni tampoco en la fabricacioacuten y
obtencioacuten de los materiales la que en algunos casos pueden generar una gran cantidad de
contaminacioacuten y dantildeo ecoloacutegico (Casanovas 2009)
El Cemento y sus derivados son materiales importantes en el aacuterea de la construccioacuten en el
proceso de fabricacioacuten contamina y consume mucha energiacutea emitiendo una cantidad
significativa de Dioacutexido de Carbono en la atmoacutesfera (Casanovas 2009) Sin embargo los
fabricantes de este material no estaacuten ajenos a este problema y estaacuten haciendo esfuerzos
para que sea un material maacutes sustentable invirtiendo en investigacioacuten para mejorar sus
caracteriacutesticas
Para aminorar el impacto ambiental y que den una cierta garantiacutea de sustentabilidad se
estaacute trabajando en diversas soluciones a nivel de micro partiacuteculas (Nanotecnologiacutea) las que
permiten mejorar sus propiedades y aportar al medio ambiente Con esto la introduccioacuten del
Dioacutexido de Titanio (TiO2) convierte al mortero u hormigoacuten en un material fotocataliacutetico con
propiedades autolimpiantes que reducen los contaminantes de aire y bacterias que han
penetrado en sus poros(Morbi et al 2010)
Pero hasta el momento existen en el mercado morteros autolimpiantes de caraacutecter
ldquoecoloacutegicosrdquo generando una gran interrogacioacuten de cuaacuten sustentables son si soacutelo es por su
caracteriacutestica autolimpiante o porque cumple realmente el concepto de sustentabilidad
Con esta gran interrogacioacuten se empieza a desarrollar este trabajo de investigacioacuten el que
tiene como objetivo principal ldquoEvaluar las propiedades de sustentabilidad teacutecnicas y
econoacutemicas del uso del TiO2rdquo lo que conlleva a una serie de objetivos especiacuteficos que
son Analizar el estado del arte sobre el uso del TiO2 en el mortero de cemento para
otorgarle propiedades autolimpiantes analizar las caracteriacutesticas de sustentabilidad de
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR 23
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio 30
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio 31
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio 32
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas 422
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2 600
TABLAS
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto 19
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas 27
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI 28
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 36
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg) 43
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia 46
Tabla 7 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico 48
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico 48
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten
Norma NCh 22561 50
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento 55
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento 57
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 58
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con
TiO2 58
GRAFICOS
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia) 49
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)51
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 52
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 53
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico
(Elaboracioacuten con datos de laboratorio)54
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten
con datos de laboratorio) 55
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios 58
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios 59
FOTOS
Foto 1 Arena Normal Idiem 41
Foto 2 Agua Desmineralizada 41
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 41
Foto 4 Mezclador mecaacutenico 43
Foto 5 Probetas Rilem 44
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa45
Foto 7 Moldes Rilem 45
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico) 47
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico 47
9
1 INTRODUCCIOacuteN
Dentro de los procesos productivos importantes a nivel de paiacutes la construccioacuten es una de las
actividades que maacutes se le atribuye al impacto ambiental en su produccioacuten ya sea por la
fabricacioacuten de los materiales o como la puesta en obra de eacutestos
Actualmente la construccioacuten sustentable estaacute tomando una importancia relevante ya que
es atractivo un proyecto en la cual existe un ahorro en consumo de energiacutea o instalaciones
de energiacuteas renovables o un sistema de manejo de residuos es decir todo como un
producto terminado Pero hasta el momento nadie se preocupa de la etapa de construccioacuten
en donde se genera una gran cantidad de desechos ni tampoco en la fabricacioacuten y
obtencioacuten de los materiales la que en algunos casos pueden generar una gran cantidad de
contaminacioacuten y dantildeo ecoloacutegico (Casanovas 2009)
El Cemento y sus derivados son materiales importantes en el aacuterea de la construccioacuten en el
proceso de fabricacioacuten contamina y consume mucha energiacutea emitiendo una cantidad
significativa de Dioacutexido de Carbono en la atmoacutesfera (Casanovas 2009) Sin embargo los
fabricantes de este material no estaacuten ajenos a este problema y estaacuten haciendo esfuerzos
para que sea un material maacutes sustentable invirtiendo en investigacioacuten para mejorar sus
caracteriacutesticas
Para aminorar el impacto ambiental y que den una cierta garantiacutea de sustentabilidad se
estaacute trabajando en diversas soluciones a nivel de micro partiacuteculas (Nanotecnologiacutea) las que
permiten mejorar sus propiedades y aportar al medio ambiente Con esto la introduccioacuten del
Dioacutexido de Titanio (TiO2) convierte al mortero u hormigoacuten en un material fotocataliacutetico con
propiedades autolimpiantes que reducen los contaminantes de aire y bacterias que han
penetrado en sus poros(Morbi et al 2010)
Pero hasta el momento existen en el mercado morteros autolimpiantes de caraacutecter
ldquoecoloacutegicosrdquo generando una gran interrogacioacuten de cuaacuten sustentables son si soacutelo es por su
caracteriacutestica autolimpiante o porque cumple realmente el concepto de sustentabilidad
Con esta gran interrogacioacuten se empieza a desarrollar este trabajo de investigacioacuten el que
tiene como objetivo principal ldquoEvaluar las propiedades de sustentabilidad teacutecnicas y
econoacutemicas del uso del TiO2rdquo lo que conlleva a una serie de objetivos especiacuteficos que
son Analizar el estado del arte sobre el uso del TiO2 en el mortero de cemento para
otorgarle propiedades autolimpiantes analizar las caracteriacutesticas de sustentabilidad de
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis
comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio) 53
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico
(Elaboracioacuten con datos de laboratorio)54
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten
con datos de laboratorio) 55
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios 58
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios 59
FOTOS
Foto 1 Arena Normal Idiem 41
Foto 2 Agua Desmineralizada 41
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 41
Foto 4 Mezclador mecaacutenico 43
Foto 5 Probetas Rilem 44
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa45
Foto 7 Moldes Rilem 45
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico) 47
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico 47
9
1 INTRODUCCIOacuteN
Dentro de los procesos productivos importantes a nivel de paiacutes la construccioacuten es una de las
actividades que maacutes se le atribuye al impacto ambiental en su produccioacuten ya sea por la
fabricacioacuten de los materiales o como la puesta en obra de eacutestos
Actualmente la construccioacuten sustentable estaacute tomando una importancia relevante ya que
es atractivo un proyecto en la cual existe un ahorro en consumo de energiacutea o instalaciones
de energiacuteas renovables o un sistema de manejo de residuos es decir todo como un
producto terminado Pero hasta el momento nadie se preocupa de la etapa de construccioacuten
en donde se genera una gran cantidad de desechos ni tampoco en la fabricacioacuten y
obtencioacuten de los materiales la que en algunos casos pueden generar una gran cantidad de
contaminacioacuten y dantildeo ecoloacutegico (Casanovas 2009)
El Cemento y sus derivados son materiales importantes en el aacuterea de la construccioacuten en el
proceso de fabricacioacuten contamina y consume mucha energiacutea emitiendo una cantidad
significativa de Dioacutexido de Carbono en la atmoacutesfera (Casanovas 2009) Sin embargo los
fabricantes de este material no estaacuten ajenos a este problema y estaacuten haciendo esfuerzos
para que sea un material maacutes sustentable invirtiendo en investigacioacuten para mejorar sus
caracteriacutesticas
Para aminorar el impacto ambiental y que den una cierta garantiacutea de sustentabilidad se
estaacute trabajando en diversas soluciones a nivel de micro partiacuteculas (Nanotecnologiacutea) las que
permiten mejorar sus propiedades y aportar al medio ambiente Con esto la introduccioacuten del
Dioacutexido de Titanio (TiO2) convierte al mortero u hormigoacuten en un material fotocataliacutetico con
propiedades autolimpiantes que reducen los contaminantes de aire y bacterias que han
penetrado en sus poros(Morbi et al 2010)
Pero hasta el momento existen en el mercado morteros autolimpiantes de caraacutecter
ldquoecoloacutegicosrdquo generando una gran interrogacioacuten de cuaacuten sustentables son si soacutelo es por su
caracteriacutestica autolimpiante o porque cumple realmente el concepto de sustentabilidad
Con esta gran interrogacioacuten se empieza a desarrollar este trabajo de investigacioacuten el que
tiene como objetivo principal ldquoEvaluar las propiedades de sustentabilidad teacutecnicas y
econoacutemicas del uso del TiO2rdquo lo que conlleva a una serie de objetivos especiacuteficos que
son Analizar el estado del arte sobre el uso del TiO2 en el mortero de cemento para
otorgarle propiedades autolimpiantes analizar las caracteriacutesticas de sustentabilidad de
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
9
1 INTRODUCCIOacuteN
Dentro de los procesos productivos importantes a nivel de paiacutes la construccioacuten es una de las
actividades que maacutes se le atribuye al impacto ambiental en su produccioacuten ya sea por la
fabricacioacuten de los materiales o como la puesta en obra de eacutestos
Actualmente la construccioacuten sustentable estaacute tomando una importancia relevante ya que
es atractivo un proyecto en la cual existe un ahorro en consumo de energiacutea o instalaciones
de energiacuteas renovables o un sistema de manejo de residuos es decir todo como un
producto terminado Pero hasta el momento nadie se preocupa de la etapa de construccioacuten
en donde se genera una gran cantidad de desechos ni tampoco en la fabricacioacuten y
obtencioacuten de los materiales la que en algunos casos pueden generar una gran cantidad de
contaminacioacuten y dantildeo ecoloacutegico (Casanovas 2009)
El Cemento y sus derivados son materiales importantes en el aacuterea de la construccioacuten en el
proceso de fabricacioacuten contamina y consume mucha energiacutea emitiendo una cantidad
significativa de Dioacutexido de Carbono en la atmoacutesfera (Casanovas 2009) Sin embargo los
fabricantes de este material no estaacuten ajenos a este problema y estaacuten haciendo esfuerzos
para que sea un material maacutes sustentable invirtiendo en investigacioacuten para mejorar sus
caracteriacutesticas
Para aminorar el impacto ambiental y que den una cierta garantiacutea de sustentabilidad se
estaacute trabajando en diversas soluciones a nivel de micro partiacuteculas (Nanotecnologiacutea) las que
permiten mejorar sus propiedades y aportar al medio ambiente Con esto la introduccioacuten del
Dioacutexido de Titanio (TiO2) convierte al mortero u hormigoacuten en un material fotocataliacutetico con
propiedades autolimpiantes que reducen los contaminantes de aire y bacterias que han
penetrado en sus poros(Morbi et al 2010)
Pero hasta el momento existen en el mercado morteros autolimpiantes de caraacutecter
ldquoecoloacutegicosrdquo generando una gran interrogacioacuten de cuaacuten sustentables son si soacutelo es por su
caracteriacutestica autolimpiante o porque cumple realmente el concepto de sustentabilidad
Con esta gran interrogacioacuten se empieza a desarrollar este trabajo de investigacioacuten el que
tiene como objetivo principal ldquoEvaluar las propiedades de sustentabilidad teacutecnicas y
econoacutemicas del uso del TiO2rdquo lo que conlleva a una serie de objetivos especiacuteficos que
son Analizar el estado del arte sobre el uso del TiO2 en el mortero de cemento para
otorgarle propiedades autolimpiantes analizar las caracteriacutesticas de sustentabilidad de
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
10
produccioacuten de TIO2 y su uso en el mortero de cemento evaluar las propiedades fiacutesicas en
estado plaacutestico y endurecido de un mortero de cemento y estimar econoacutemicamente la
fabricacioacuten del mortero de cemento con la incorporacioacuten de Dioacutexido de Titanio
Dentro del marco teoacuterico las investigaciones que se han hecho hasta el momento presentan
resultados en morteros con cementos Portland y condiciones de laboratorio Pero a nivel
nacional existen cementos con otros componentes los que para estos tipos de estudios no
se han considerado y ademaacutes existe un intereacutes en el sector productivo en la aplicacioacuten del
producto De ahiacute aparecen otras interrogantes que son iquestQueacute pasa en nuestro paiacutes con los
morteros de cemento al introducirle Dioacutexido de Titanio iquestInfluyen en sus propiedades
fiacutesicas iquestes conviene econoacutemicamente o no
Ante estas interrogantes el anaacutelisis posible que enfrenta el material es un estudio de la
liacutenea ambiental del material acompantildeado por un anaacutelisis econoacutemico para su factibilidad
y pruebas de laboratorio para analizar las propiedades fiacutesicas del mortero y en cuaacutento
pueden variar
Como delimitacioacuten del problema se propone hacer una evaluacioacuten teacutecnico ambiental y
econoacutemico de un mortero de cemento con adicioacuten de Dioacutexido de Titanio (TiO2) Quedando
este estudio como un anaacutelisis ambiental econoacutemico y de propiedades fiacutesicas de un
mortero de cemento con dioacutexido de titanio que se presenta como un mortero
ldquosustentablerdquo
La utilidad del producto apunta a la obtencioacuten de un material de construccioacuten con
componentes teacutecnico ambientales con caracteriacutesticas sustentables
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
11
2 MARCO TEOacuteRICO Este capiacutetulo tiene como objetivo principal el presentar el TiO2 y sus propiedades
autolimpiantes realizando una recopilacioacuten de informacioacuten donde se explica todo lo
relativo al marco teoacuterico del TiO2 y el proceso de fotocataacutelisis
21 DEFINICIOacuteN DE FOTOCATAacuteLISIS
La fotocataacutelisis con semiconductores ha sido ampliamente usada en el tratamiento
de contaminacioacuten de agua y aire este concepto data desde la deacutecada del noventa
con los autores Hoffmann et al (1995) y Fujishima et al (1999) (A Costa et al
2011)
La fotocataacutelisis es un proceso cataliacutetico promovido por energiacutea capaz de excitar a
un semiconductor (catalizador) al grado de hacer que se comporte como un
material conductor En la superficie del catalizador se desarrollan reacciones de
oxido-reduccioacuten las cuales generan radicales libres muy reactivos que reaccionan
con las especies a su alrededor rompiendo algunos enlaces moleculares y
reduciendo u oxidando hasta convertirlas en especies menos complejas (De La
Hoz 2009) Otro autor hace una definicioacuten maacutes simplificada el que lo trata como
un proceso quiacutemico que aprovecha la parte de UV-A de la luz del sol para
descomponer los contaminantes orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G
Huumlsken et al 2009)
El investigador Akira Fujishima et al publica un libro (denominado ldquoTiO2
photocatalysisrdquo) el antildeo 1999 donde realiza un estudio de las propiedades
fotocataliacuteticas del Dioacutexido de Titanio Desde ahiacute en adelante existe una serie de
estudios en donde posiciona al Dioacutexido de Titanio (TiO2) como material
semiconductor que reacciona para degradar contaminantes que estaacuten presentes
en el medio ambiente (A Costa et al 2011)
Cuando el TiO2 es expuesto a la luz que contiene rayos UV las propiedades
autolimpiantes se pueden generar espontaacuteneamente en la superficie del material
que lo contiene (A Maury et al 2010) Esto se debe a que el TiO2 en forma
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
12
quiacutemica estaacute compuesto por dos bandas una llena de electrones llamada ldquobanda
de Valenciardquo y la otra sin electrones llamada banda de ldquoConduccioacutenrdquo La diferencia
de ambas bandas crea la banda prohibida y cuando un fotoacuten con una energiacutea
superior a eacutesta entra en contacto con un material fotocataliacutetico (en este caso el
TiO2) el electroacuten de la banda de valencia se mueve hacia la banda de conduccioacuten
dejando un hueco electroacutenico Una porcioacuten del par ldquofoto excitadordquo hueco electroacuten
(h+) se difunde hacia la superficie del material fotocataliacutetico lugar donde es
retenido para participar en reacciones quiacutemicas con moleacuteculas de oxigeno y agua
presente en el medio ambiente (A Maury et al 2010)
Con lo anterior el TiO2 es usado por su estabilidad como material fotocataliacutetico
Los agujeros de banda de valencia producidos bajo la irradiacioacuten tienen un alto
potencial de oxidacioacuten (A Costa et al 2011)
22 FOTOCATAacuteLISIS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
La investigacioacuten maacutes extendida sobre la fotocataacutelisis con TiO2 por sus
propiedades de oxidacioacuten son para ser empleados en la esterilizacioacuten
saneamiento y descontaminacioacuten en el agua como en el aire (A Costa) Sus usos
se han dividido seguacuten como se presenten las partiacuteculas eacutestas pueden ser en
suspensioacuten o inmovilizadas sobre una matriz (P Fernandez 2003)
La fotocataacutelisis se puede remontar a maacutes de 80 antildeos atraacutes con las observaciones
del polvo blanco en las pinturas llamada titania y a los estudios del
oscurecimiento de oacutexidos metaacutelicos en contacto con compuesto orgaacutenicos en la
luz del sol (Fujishima et al 2008)
En la rama investigativa se dividen en dos tendencias la primera como
descontaminacioacuten de las aguas en la cual los semiconductores se presentan
como soacutelidos en suspensioacuten acuosa (L Garceacutes et al 2004) Algunos ejemplos de
aplicacioacuten en el antildeo 2004 Arantildea et al analizaron las aguas residuales con
contenido de formaldehidos provenientes de laboratorios veterinarios los autores
Litter y Mansilla realizaron experiencias sobre desinfeccioacuten solar y remocioacuten de
arseacutenico de aguas en comunidades rurales de Ameacuterica Latina y Malato et al el
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
13
antildeo 2007 desarrolloacute la fotocataacutelisis en la descontaminacioacuten y desinfeccioacuten del
agua por colectores solares (De LA Hoz 2009)
Y la segunda tendencia de investigacioacuten (y con ese fin esta tesis) es la del TiO2
inmovilizado en una matriz Estos estudios se han centrado en ceraacutemicos pinturas
y cementos Siendo eacuteste uacuteltimo muy investigado en pavimentos de hormigoacuten en
aplicaciones de morteros de cemento y hormigones autolimpiantes Esto es
porque el TiO2 queda inmovilizado en la mezcla de mortero en la etapa de
fraguado donde los silicatos y aluminatos que componen el cemento se hidratan y
dan lugar a una pasta riacutegida (De la Hoz 2009)
Los primeros experimentos de laboratorio sobre la actividad de autolimpieza en
materiales a base de cemento que contienen TiO2 fue para el disentildeo de la mezcla
de hormigoacuten de la Iglesia ldquoDives in Misericordiardquo en Roma Italia y el edificio ldquoCite
de la Musique et des Beaux Artsrdquo en Cambery Francia (A Maury et al 2010)
Las cantidades de TiO2 en los morteros de cemento utilizadas en las experiencias
de laboratorio variacutean seguacuten el tipo de contaminante presente y el uso que se le
asigne Para el caso de limpiar la contaminacioacuten atmosfeacuterica en las fachadas de
edificios se han trabajado con mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es
del 5 en peso del cemento obteniendo buenos resultados como autolimpiante
(L Cassar et al 2003 M Pereira et al 2010) En Chile una investigacioacuten de la
Universidad de Concepcioacuten construyoacute un canal de regadiacuteo de prueba con un
revestimiento de mortero de cemento cuya dosificacioacuten del TiO2 es del 10 en
peso del cemento Esta dosificacioacuten logroacute eliminar el 90 de las bacterias de E
Coli presente en el agua que conduciacutea este canal (De La Hoz 2009)
Con el objeto de que el cemento sea un material maacutes sustentable (A Morbi et al
2010) el grupo Italcementi (Italia) lleva maacutes de diez antildeos investigando y
realizando ensayos para hacer de el cemento y sus productos algo maacutes amigable
con el medio ambiente aportando una solucioacuten a la lucha de la contaminacioacuten
atmosfeacuterica creando materiales en base de cemento con componentes con
Dioacutexido de titanio haciendo estos materiales mas fotocataliacuteticos y autolimpiantes
(Aacute Fernaacutendez 2008)
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
14
23 COMENTARIOS
En lo referido al marco teoacuterico se puede ver que existe una gran cantidad de
estudios que se han hecho del TiO2 en la fotocataacutelisis referidos a la desinfeccioacuten
de las aguas y las propiedades autolimpiantes en morteros de cemento
El TiO2 puede actuar en suspensioacuten en un medio acuoso o inmovilizado dentro
de una matriz siendo en el mortero de cemento uno de los materiales donde se
fija muy bien ya que en el proceso de fraguado queda unido a la pasta riacutegida
impidiendo su disolucioacuten(De La Hoz 2009)
Hasta el momento se ha podido demostrar en base a estudios que los morteros
de cemento con TiO2 con presencia de humedad en el ambiente y radiacioacuten
solar tiene caracteriacutestica de autolimpiante eliminando parte de la contaminacioacuten
del ambiente atrapada en su superficie
Las cantidades de TiO2 usadas en los morteros de cemento seraacuten un porcentaje
que va a depender de la cantidad en peso del cemento Esto puede ser un 5 oacute
10 necesitando conocer en queacute tipo de contaminante va a actuar
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
15
3 SUSTENTABILIDAD DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TIO2)
En el capiacutetulo anterior se presenta el TiO2 como un material con propiedades
autolimpiantes que elimina las bacterias y los contaminantes del aire Esto es por
medio de la unioacuten de este material con el mortero de cemento que lo lleva a
designarse con caracteriacutesticas sustentables o ecoloacutegicas
En este capiacutetulo se revisa el concepto de sustentabilidad comentando algunos sus
iacutendices de medicioacuten a nivel mundial anaacutelisis del ciclo de vida y las evaluaciones de
impacto ambientales del producto con el objeto de poder realizar una evaluacioacuten
ambiental al TiO2
31 SUSTENTABILIDAD
La idea de ldquoDesarrollo sustentablerdquo se genera a partir de una toma de conciencia
del crecimiento econoacutemico desmedido que tienen algunos paiacuteses despueacutes de la
segunda guerra mundial con respecto a sus pares ignorando lo relacionado con
el medio ambiente y abriendo maacutes la brecha con el subdesarrollo Luego de
diversos intentos de soluciones el antildeo 1987 la comisioacuten Brundtland define el
desarrollo sustentable como un ldquodesarrollo que satisface las necesidades actuales
sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidadesrdquo introduciendo en la esfera poliacutetica internacional el debate
de la necesidad de imponer restricciones al modelo econoacutemico vigente
preocupaacutendose ademaacutes del desarrollo humano y del medo ambiente (I Aguado et
al 2008)
Sin embargo el concepto de ldquosustentabilidadrdquo alcanza su popularidad a fines del
siglo XX teniendo presencia en todos los discursos sean poliacuteticos sociales etc
como una forma que lleva a un mejoramiento de calidad de vida De ahiacute este
concepto ha sido muy nombrado pero difiacutecilmente explicado lo que resulta
importante definirlo (M Achkar 2005)
Se entiende por sustentabilidad al estado de condicioacuten del sistema ambiental en el
momento de produccioacuten renovacioacuten y movilizacioacuten de sustancias o elementos de
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
16
la naturaleza minimizando la generacioacuten de procesos de degradacioacuten del sistema
(M Achkar 2005)
El mismo autor (M Achkar 2005) presenta la sustentabilidad con cuatro
dimensiones que interactuacutean entre siacute la cual incorpora el aacutembito poliacutetico con la
participacioacuten de las sociedades estos son los siguientes
Dimensioacuten Fiacutesico ndash Bioloacutegica que considera aquellos aspectos que tienen que ver
con preservar y potenciar la diversidad y complejidad de los ecosistemas
Dimensioacuten Social que considera el acceso equitativo a los bienes de la
naturaleza en teacuterminos intergeneracionales como intrageneracionales entre
geacuteneros culturas grupos y clases sociales y tambieacuten a escala del individuo
Dimensioacuten Econoacutemica incluye a el conjunto de actividades humanas relacionadas
con la produccioacuten distribucioacuten y consumo de bienes y servicios
Dimensioacuten Poliacutetica que se refiere a la participacioacuten directa de las personas en la
toma de decisiones
32 EVALUACIOacuteN DEL CICLO DE VIDA
Durante los uacuteltimos antildeos se ha manifestado un intereacutes en realizar esfuerzos por
disentildear mecanismos o herramientas uacutetiles para evaluar la sustentabilidad del
desarrollo en los paiacuteses esto quedoacute expresado en la Declaracioacuten de Riacuteo el antildeo
1992 donde se reiteroacute la necesidad de generar conjuntos de indicadores de
monitoreo (A Schunschny et al 2009)
Los indicadores de desarrollo sustentable han mostrado ser una herramienta de
utilidad que contribuye en el trabajo de disentildeo y evaluacioacuten de desempentildeo de las
poliacuteticas puacuteblicas en el marco de un anaacutelisis integrador (A Schunschny et al
2009)
Los iacutendices ESI y EPI se construyeron en base al objetivo que permite a las
naciones evaluar la forma en que se protege el medio ambiente en las proacuteximas
deacutecadas para lo cual mide el impacto las respuestas y vulnerabilidad humana
ante cambios en el medio ambiente asiacute como la capacidad social de lidiar con el
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
17
estreacutes ambiental y la contribucioacuten de cada nacioacuten a la gestioacuten global (A
Schunschny et al 2009) Inicialmente se agrupaban en cinco grandes categoriacuteas
Sistemas ambientales
Reduccioacuten de la vulnerabilidad humana ante el estreacutes ambiental
Reduccioacuten del estreacutes ambiental
Gestioacuten global
Capacidad social e institucional de respuesta a retos ambientales
El EPI complementa al ESI mediante la evaluacioacuten del desempentildeo de las
poliacuteticas de los paiacuteses en la reduccioacuten de las presiones ambientales sobre la salud
humana la mejora de los ecosistemas vitalidad y la gestioacuten sostenible de los
recursos naturales (Feng Joung 2011)
Estos iacutendices son eficaces cuando los paiacuteses quieren ofrecer una gran cantidad de
informacioacuten en un formato legible para un manejo sencillo (Feng Joung 2011)
Los valores son cuantitativos como se muestra en el anexo 1 y se dividen en
cinco categoriacuteas desde lo maacuteximo en desempentildeo sustentable a lo peor
Otra forma de medir sustentabilidad es el anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual es una
herramienta para determinar clasificar y cuantificar los impactos ambientales de
un producto o actividad a lo largo de toda su vida desde la extraccioacuten de las
materias primas hasta convertirse en residuo (G Benveniste et al 2011)
Consiste en evaluar cada uno de los efectos ambientales generados a lo largo de
la vida de un producto considerando desde la fuente de recursos primarios hasta
el consumo y disposicioacuten final (Zaror 2008) permitiendo identificar los impactos
sobre diferentes compartimentos ambientales mas allaacute de los liacutemites de la planta
productiva
Existen diversas definiciones para la ECV siendo seguacuten la Norma ISO 14040 una
teacutecnica para determinar los aspectos ambientales e impactos potenciales
asociados a un producto Otra definicioacuten da la Norma Espantildeola UNE 150-040-96
como una recopilacioacuten y evaluacioacuten de las entradas y salidas de materia y energiacutea
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
18
y de los impactos ambientales potenciales directamente atribuibles a la funcioacuten del
sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida El Consejo Noacuterdico de
Ministros la define como un proceso para evaluar las cargas ambientales
asociadas a un sistema de produccioacuten o actividad identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energiacutea usadas y los residuos generados y evaluando
los derivados de estos Con todas estas definiciones se puede resumir que la ECV
permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccioacuten y de los
impactos ambientales asociados sin embargo no pretende entregar una
representacioacuten total y absoluta de cada interaccioacuten ambiental (Zaror 2008)
Esta evaluacioacuten se basa en cuatro elementos (Zaror 2008)
Definicioacuten de Objetivos
Anaacutelisis de Inventario
Evaluacioacuten de los impactos ambientales potenciales
Valorizacioacuten
321 DEFINICIOacuteN DE OBJETIVOS
Describe las funciones que definen el sistema en estudio
Calcula los balances de materias y energiacutea
Identifica el conjunto de procesos unitarios
322 ANAacuteLISIS DE INVENTARIO
Es un balance de materia y energiacutea del sistema incluyendo ademaacutes utilizacioacuten del
suelo radiaciones ruido vibraciones biodiversidad afectada etc El
procedimiento es el siguiente
Construccioacuten del diagrama de flujo
Establecer los niveles de precisioacuten de los datos requeridos
Definir los liacutemites del sistema
Recolectar los datos y calcular los balances
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
19
Redefinir los objetivos
Es necesario asignar cargas ambientales cuando se generan diferentes productos
o es difiacutecil establecer relaciones de causalidad entre entradas y emisiones o
cuando los residuos que salen de un sistema son utilizados como materias primas
de otro sistema
323 EVALUACIOacuteN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES
En esta etapa las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes
categoriacuteas de impacto seguacuten el tipo de efecto esperado se agrupan en Recursos
Naturales Salud humana y Salud ecoloacutegica
Tabla 1 Clasificacioacuten de Categoriacutea de impacto seguacuten el tipo de efecto (Zaror 2008)
3231 Caracterizacioacuten Se aplican modelos a cada categoriacutea de impacto para obtener
indicadores ambientales utilizando factores de ponderacioacuten en base a las
caracteriacutesticas de los compuestos Estos factores permiten calcular la suma de
todos los contaminantes que estaacuten dentro de una misma categoriacutea de impacto
obteniendo un valor expresado en base a un solo compuesto equivalente
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
20
Los diferentes meacutetodos para calcular los factores de ponderacioacuten son con
diferentes enfoques para caracterizar los impactos ambientales en cada
categoriacutea (Zaror 2008)
CATEGORIacuteA DE IMPACTO RECURSOS MATERIALES Y ENERGEacuteTICOS
Agregacioacuten en base a recursos totalesSe asigna un factor de ponderacioacuten unitario a cada material y forma de energiacutea Permite identificar actividades con mayor importancia en cuanto al uso intensivo de los recursos pero no toma en cuenta la fragilidad o escasez de cada recurso
Agregacioacuten considerando las reservas globalesEl factor de ponderacioacuten es en base a las reservas fiacutesicas existentes en la actualidad Para el caacutelculo existen 4 variantes1 Considerando soacutelo las reservas2 Considerando soacutelo las reservas y consumo3 Considerando soacutelo las reservas y consumo
(modificado)4 Considerando los costos de reposicioacuten del
recurso
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
21
CATEGORIacuteA DE IMPACTO SALUD HUMANA ndash IMPACTO TOXICOLOacuteGICO
Enfoque utilizando un concepto de Volumen CriacuteticoCorresponde a un contaminante para un medio receptor aire agua o suelo
Enfoque utilizando factores toxicoloacutegicos1 Meacutetodo CML Es en relacioacuten al caacutelculo de los
factores de ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana
2 Meacutetodo de Tellus estaacute basado en el factor de potencia canceriacutegena y la dosis de referencia oral para contaminantes no canceriacutegeno
CATEGORIacuteA DE IMPACTO CALENTAMIENTO GLOBAL
Se expresan en teacuterminos de kg de CO2
equivalente
CATEGORIacuteA DE IMPACTO AGOTAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
CATEGORIacuteA DE IMPACTO ACIDIFICACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO EUTROFIZACIOacuteN
CATEGORIacuteA DE IMPACTO FORMACIOacuteN DE FOTO OXIDANTE
Se expresan en base a equivalentes de CFC-11
Se expresan en teacuterminos equivalentes de kg de SO2
Ademaacutes del efecto de demanda de oxiacutegeno se incluyen las emisiones de Nitroacutegeno total al agua Foacutesforo total al agua y Nitroacutegeno total al aire
Se considera soacutelo el potencial para formar ozono en presencia de oacutexidos de nitroacutegeno y luz solar
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
22
3232 Valorizacioacuten Se evaluacutean cuantitativamente o cualitativamente la importancia
relativa de las distintas categoriacuteas de impacto
33 DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO (EDPrsquoS O DAPrsquoS)
Con el fin de asegurarse que los productos reduzcan el impacto ambiental
provocado por la utilizacioacuten de algunos productos se utiliza la metodologiacutea del
Anaacutelisis de Ciclo de Vida el cual ayuda a la toma de decisiones a la hora de
escoger las mejores tecnologiacuteas disponibles y minimizar desde su disentildeo el
impacto ambiental de los productos
Este estudio sirve de base para la redaccioacuten de Reglas de categoriacutea del producto
(RCP) lo que lleva a la preparacioacuten de las Declaraciones Ambientales del
Producto (DAP) tambieacuten llamadas EPD (Enviromental Product Declarations) o
Ecoetiquetas del tipo III seguacuten la clasificacioacuten ISO 14000
Estas declaraciones son de caraacutecter voluntario permiten la difusioacuten de
informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo de vida facilitando la
comunicacioacuten comparable y creiacuteble del comportamiento ambiental de los
productos al momento de elegir Esta informacioacuten ha sido verificada por una
tercera parte independiente y consiste en datos sobre impactos ambientales
generados por un producto a lo largo de su ciclo de vida Para que las DAP o EPD
sean coherentes entre siacute es fundamental que sigan las mismas directrices sobre
coacutemo aplicar la metodologiacutea del ACV (Benveniste et al 2010)
331 LA REGLA DE CATEGORIacuteA DEL PRODUCTO (RCP O PCR)
Es un documento redactado que define los requisitos de informacioacuten datos y
paraacutemetros medioambientales publicados en una Declaracioacuten ambiental del
producto ((wwwenvirondeccom) El desarrollo de los documentos es de caraacutecter
abierto de la empresa y en cooperacioacuten con otras partes Es un procedimiento que
incluye diferentes etapas (wwwenvirondeccom)
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
23
FASE INICIACIOacuteNbullRequerimiento de un moderadorbullRevisioacuten de PCR disponiblesbullBuacutesqueda de cooperacioacuten con otras partesbullConstitucioacuten del grupo de consultabullPublicacioacuten en internet
FASE ACTUALIZACIOacuteNbullPosibilidad de hacer comentarios sobre la PCRbullModificacioacuten con los comentarios recibidos
FASE APROBACIOacuteN Y PUBLICACIOacuteNbullFinalizacioacuten de la propuesta PCRbullEvaluacioacuten del PCRbullPublicacioacuten de la informacioacuten abierta sobre la aprobacioacuten del PCRbullVigencia de las PCR
FASE CONSULTAbull Establecer las partes de consultabullDesarrollar el procedimiento de consulta abiertabullInvitar a las otras partes en participarbullModificar el documento de PCR de acuerdo a los comentarios recibidos
FASE de PREPARACIOacuteNbullIdentificar las categoriacuteas de paraacutemetros que se incluyen en la EPDbullDetallar el contenido del documento de PCRbull Recopilacioacuten de la informacioacuten ambiental
PCR TERMINADA
1
2
3
4
5
6
Figura 1 Fases para elaborar una RCP o PCR ((wwwenvirondeccom)
332 ECOETIQUETAS DEL TIPO III O DECLARACIOacuteN AMBIENTAL DEL PRODUCTO
Se fundamentan en la informacioacuten obtenida a traveacutes de un anaacutelisis de ciclo de
vida de acuerdo con meacutetodos aceptados por la norma ISO 14000 (ISO 14040
ISO 14041 ISO 14042 e ISO 14043 y reguladas por la norma ISO 14025)
(Bastante-Ceca et al 2011)
En la informacioacuten incluye compra de materias primas uso y eficiencia energeacutetica
contenido de sustancias quiacutemicas emisiones de contaminantes en el aire suelo y
agua generacioacuten de residuos y el resto de impactos ambientales asociados al
producto (Bastante-Ceca et al 2011)
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
24
Estas ecoetiquetas tienen las siguientes caracteriacutesticas (Bastante-Ceca et al
2011)
Precisioacuten cientiacutefica porque se pide el uso de meacutetodos aceptados
internacionalmente y basados en los modelos de anaacutelisis de ciclo de vida
establecidos por la norma ISO
Con un amplio rango pues son aptos para aplicarse a todos los producto
Pueden ser comparables por la informacioacuten obtenida a traveacutes del ACV
con productos similares
Informacioacuten faacutecilmente accesible
Se requiere de una entidad que acredite los datos del ACV
Con la eventualidad de modificar en cualquier momento el contenido de la
declaracioacuten
333 EJEMPLO DE UNA DAPacutes
El ejemplo a continuacioacuten es de un cemento portland de origen italiano de la
empresa Buzzi Unicem el cual obtuvo su declaracioacuten ambiental del producto
(DAPacutes) el antildeo 2012 y expira 2015 El informe estaacute en el anexo 2 el cual se
redacta en forma extensa el siguiente resumen
Descripcioacuten de la empresa a nivel general con instalaciones en Italia
Alemania Luxemburgo Polonia Repuacuteblica Checa Ucrania Rusia Estados
Unidos Meacutexico y los Paiacuteses Bajos y una produccioacuten anual de 104
toneladas por antildeo
Explicacioacuten breve del tipo de cemento que producen
Siacutentesis de los procesos unitarios involucrados en su fabricacioacuten y
distribucioacuten
Liacutemites de estudio en el proceso de fabricacioacuten del cemento para posterior
realizar una evaluacioacuten del ciclo de vida
Caacutelculo del desempentildeo ambiental del cemento presentando los impactos
ambientales atribuibles a la produccioacuten de 1 tonelada de cemento en las
unidades de produccioacuten ademaacutes del valor promedio En este iacutetem se
entregan datos de el consumo de recursos no renovables el consumo de
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
25
recursos renovables sustitucioacuten de caloriacuteas consumo de energiacutea
eleacutectrica el consumo de recursos no renovables sin contenido de energiacutea
el uso de materias primas recuperadas consumo de agua produccioacuten de
residuos no peligrosos generacioacuten de residuos peligrosos emisiones de
gases de efecto invernadero gas de efecto invernadero responsable de la
destruccioacuten de la capa de ozono invernadero responsable de la
acidificacioacuten de gas gas de efecto invernadero responsable de la
formacioacuten de oxidantes fotoquiacutemicos emisiones de sustancias debido a la
eutrofizacioacuten emisiones de polvo
Ademaacutes en este informe se entrega los datos de la entidad de certificacioacuten
externa
Todos estos puntos fueron apoyados por el informe de sustentabilidad del
producto elaborado el antildeo 2011 correspondiente al anexo 3
34 EVALUACIOacuteN AMBIENTAL DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO
El ciclo de vida permite tratar los aspectos ambientales evitando el problema de
posibles desplazamientos a lo largo de la cadena de produccioacuten o de diferentes
categoriacuteas de impacto (G Benveniste et al 2011) Sin ir maacutes lejos la extraccioacuten
de dioacutexido de titanio como componente para mejorar una propiedad de el mortero
de cemento no debe quedar sin una evaluacioacuten ambiental del proceso de su ciclo
de vida ya que como se mencionoacute anteriormente el concepto de ldquomortero
sustentablerdquo o ldquomortero ecoloacutegicordquo no debe quedar soacutelo en que sea ldquoamigablerdquo
con el medio ambiente si no que el ciclo desde la extraccioacuten hasta el manejo de
los residuos sea sustentable
341 COMPONENTES DEL DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
El TiO2 puede cristalizar en tres tipos de estructuras que son rutilo anatasa y
brookita De estas tres formas el rutilo es la maacutes estable ya que la anatasa y la
brookita se transforman en rutilo bajo calentamiento A pesar de la anterior
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
26
similitud entre anatasa y brookita esta uacuteltima se encuentra escasamente en
relacioacuten con la forma anatasa y ademaacutes no presenta significativa actividad
fotocataliacutetica cuando es usada con luz visible Por lo tanto los tipos rutilo y
anatasa tienen maacutes aplicaciones industriales (A Maury et al 2010)
La estructura cristalina del TiO2 mas estable termodinaacutemicamente es la estructura
de Rutilo sin embargo la estructura que presenta mayor actividad fotocataliacutetica es
la Anatasa que es utilizada de manera habitual para aplicaciones de
descontaminacioacuten ambiental (Rueda et al 2010)
El tipo de Dioacutexido de Titanio ocupado para este estudio es Degussa P-25
fabricado y comercializado por la empresa alemana Evonik cuyo nombre
comercial es ldquoAeroxide reg TiO2 P-25 siendo un componente activo para reacciones
fotocataliacuteticas (wwwcorporateevonikcom) Dentro de sus componentes estaacuten en
porcentaje Rutilo y Anatasa
Existe otro componente para el TiO2 que es el rutilo sinteacutetico el cual se obtienen
de la ilmenita
342 EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS PARA TiO2
En general se extraen en depoacutesitos de arenas minerales que se forman a lo largo
de antiguas liacuteneas costeras donde los minerales maacutes pesados se han concentrado
por las olas y la accioacuten del viento Estos suelen tener unos 100 oacute 200 metros de
ancho y 5 a 20 metros de espesor La extraccioacuten de las arenas minerales implica
tanto la mineriacutea en seco y en huacutemedo (llamado tambieacuten como dragado) Todas las
operaciones de mineriacutea seca se caracterizan por la extraccioacuten de mineral pesado
de los yacimientos que fluyen relativamente a poca profundidad utilizando
camiones excavadoras raspadores cargadores o teacutecnicas de empuje para
recuperar el mineral y trasladarlo a una planta de la unidad minera
(wwwilukacom)
La mineriacutea de dragado o en huacutemedo se adapta mejor a las reservas de mineral
por debajo de la capa freaacutetica El mineral se lava a traveacutes de espirales que utilizan
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
27
la gravedad especiacutefica para separar las arenas minerales pesados del cuarzo maacutes
ligero y arcilla (wwwilukacom)
343 LUGARES DE EXTRACCIOacuteN DE MATERIAS PRIMAS
Histoacutericamente la produccioacuten mundial de rutilo ha sido dominada por Australia Sin
embargo desde finales de 1970 ha habido una produccioacuten cada vez maacutes diversa
con la aparicioacuten de otros paiacuteses produciendo actualmente alrededor del 40 del
suministro mundial de rutilo (httpmzicomau)
Ademaacutes de los componentes mencionados en la tabla 2 estaacute el rutilo sinteacutetico el
cual se obtiene de la ilmenita extrayendo el hierro y conservando la forma de la
partiacutecula
Tabla 2 Lugares de extraccioacuten de materias primas (Candal et al 2001)
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
28
Dentro de los iacutendices de sustentabilidad el de desempentildeo ambiental (EPI) en el
anexo 1 se puede apreciar en forma detallada los resultados y en la tabla 3 se
presenta un cuadro resumen con los paiacuteses afectados seguacuten el ranking que tuvieron
de su calificacioacuten
Tabla 3 Ranking individual de paiacuteses extractores seguacuten iacutendice EPI (elaboracioacuten propia)
Siendo Australia el paiacutes con mayor cantidad de extraccioacuten de arenas de metales
pesados para la elaboracioacuten del TiO2 en el cuadro resumen anterior se muestra un
poco preocupante ya que todo lo referido a la proteccioacuten de aacuterea bioacutetica al igual a
todo lo relacionado con bosques cubierta forestal y peacuterdida de eacutesta tienen valores
no muy alentadores mostrando a un paiacutes deacutebil en el aacutembito de desempentildeo
ambiental
Ahora bien existen poliacuteticas de las empresas extractoras de recuperacioacuten de suelos
por el dragado ademaacutes el gobierno australiano en su paacutegina
wwwaustralianminesatlasgovau publicado por Yanis Mietzitis conjuntamente
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
29
con Joint Ore Reserves Committe (JORC) comenta que una parte importante de
arenas minerales corresponde a las zonas en cuarentena de la explotacioacuten
minera es decir en proteccioacuten en gran medida debido a que estaacuten incorporados
en los parques nacionales Por ello existen poliacuteticas de proteccioacuten ambiental para
evitar dantildeos en zonas protegidas El reto de las zonas que se extraen estas
materias primas son en lugares autorizados y en minas al interior de Australia
Donde queda el ambiente preocupante porque no existen informacioacuten es para el
paiacutes de Madagascar en donde es rico por su biodiversidad y en donde viven
especies uacutenicas a nivel mundial tanto en lo vegetal y animal(wwwwwforg)
344 PROCESOS INDUSTRIALES DE DIOacuteXIDO DE TITANIO
Seguacuten el Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgaacutenicos
Persistentes (CNRCOP) (wwwcnrcopes) en su documento ldquoProcesos de
Produccioacuten de productos quiacutemicos determinados que liberan sustancias quiacutemicas
que figuran en el anexo C del convenio de Estocolmordquo describe el proceso de
produccioacuten de dioacutexido de Titanio (TiO2) el proceso con clorado y el proceso con
sulfato El proceso clorado se encuentra en expansioacuten y es el que provee la
materia prima para la preparacioacuten del TiO2 de mayor uso en fotocataacutelisis (P
Fernaacutendez 2003)
En ambos casos el material compuesto por arenas de metales pesados llega a la
planta comienza por la molienda y digestioacuten del mineral de ahiacute comienza el
proceso de sulfatado o clorado
3441 El primer proceso descrito es el Clorado en este se une el titanio con cloro y
carboacuten para realizar la cloracioacuten de ahiacute se purifica y al material se le aplica
oxiacutegeno produciendo una oxidacioacuten y el remanente otra cloracioacuten Despueacutes del
proceso de oxidacioacuten se entrega un material intermedio de Dioacutexido de Titanio
como se muestra en la figura 2 (www2dupontcom)
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
30
PROCESO DE CLORADO
Titanio
Cloracioacuten Purificacioacuten Oxidacioacuten TiO2 intermedio
Cloracioacuten de Otros metales
Cloro CarboacutenOxiacutegeno
Figura 2 Proceso de ldquoCloradordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
Esta teacutecnica es relativamente compacto permite reciclar compuestos del
proceso de manera directa sin productos secundarios elaborando productos
de mejores propiedades y generando mucho menos desechos El Rutilo o
Ilmenita es clorada a altas temperaturas para producir tetracloruro de titanio
(TiCl4) un liacutequido estable y destilable Otros haluros de metal son eliminados
despueacutes del enfriamiento Luego se purifica el TiCl4 y se oxida con oxiacutegeno
liberando cloro que se recicla en el proceso La presencia de coque metales
y una temperatura elevada (sobre 600degC) pueden generar la formacioacuten de
ldquoPCDD y PCDFrdquo anaacutelogos generados por oxicloracioacuten (wwwcnrcopes)
PCDD y PCDF son Dioxinas y Furanos productos quiacutemicos que contienen una
sustancia denominada ldquoClorinardquo pueden ser toacutexicas a niveles bajos La
exposicioacuten excesiva puede causar los efectos significativos sobre la salud
humana (wwwprtr-eses)
Las emisiones a la atmoacutesfera generados por el proceso de cloracioacuten contienen
trazas de Tetracloruro de Titanio cloro Aacutecido clorhiacutedrico Monoacutexido de
Carbono y Sulfuro de Carboniacuteleo El tetracloruro de Titaacutenio Cloro y Aacutecido
Clorhiacutedrico son eliminados mediante lavado aacutecido de gases de salida en varias
fases Los licores de lavado son reciclados en el proceso o recuperados y en
parte se venden como aacutecido clorhiacutedrico puro (wwwcnrcopes)
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
31
3442 En el proceso de Sulfatado al titanio se le agrega aacutecido sulfuacuterico (H2SO4) y se
convierte en una solucioacuten en donde se cristaliza el remanente queda como
cristales de sulfato ferroso y el resto pasa por una precipitacioacuten de ahiacute se lava
y se filtra y se calcina obteniendo un Dioacutexido de Titanio intermedio como se
muestra en la figura 3 (www2dupontcom)
PROCESO SULFATADO
Titanio
Solucioacuten Cristalizacioacuten Precipitacioacuten
TiO2 intermedio
H2SO4
Filtracioacuten yLavado
Calcinacioacuten
Cristales de Sulfato Ferroso
Figura 3 Proceso de ldquoSulfatadordquo de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
En este procedimiento el mineral se seca pulveriza y clasifica para asegurar
la sulfatacioacuten efectiva por agitacioacuten con aacutecido sulfuacuterico concentrado en una
reaccioacuten de digestioacuten exoteacutermica por partidas o continua La cantidad de
sulfatos metaacutelicos resultantes se disuelve en agua o aacutecido deacutebil y la solucioacuten
es tratada para garantizar que soacutelo contenga hierro en estado ferroso La
solucioacuten limpia se enfriacutea para cristalizar el sulfato ferroso heptahidratado de
polvo grueso que durante el proceso se separa para comercializarse como
producto secundario El lodo insoluble se lava para recuperar licor de sulfato
de titanilo Para eliminar las impurezas insolubles finales el liacutequido se filtra y
luego se evapora hasta obtener una composicioacuten precisa Le sigue una
hidroacutelisis para producir una pulpa compuesta principalmente de conglomerados
de oacutexido de titanio hidratado coloidal Luego la pulpa es separada del licor
madre y lavada para eliminar trazas de impurezas metaacutelicas utilizando agentes
quelantes La pulpa lavada es tratada con sustancias quiacutemicas que ajustan la
textura fiacutesica y actuacutean como catalizadores en la fase de calcinacioacuten
(wwwcnrcopes) El proceso con sulfato requiere entre 24 y 35 toneladas de
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
32
H2SO4 concentrado por tonelada de TiO2 seguacuten la materia prima que se utilice
(wwwcnrcopes) La recuperacioacuten del aacutecido sulfuacuterico a partir del aacutecido usado
se realiza en dos fases
Recuperacioacuten del aacutecido libre por evaporacioacuten
Descomposicioacuten teacutermica de los sulfatos y produccioacuten de H2SO4
a partir del dioacutexido de azufre
Los sulfatos separados con fuertes cargas de aacutecido sulfuacuterico se
descomponen teacutermicamente en dioacutexido de azufre y oacutexido de hierro en
reactores de lecho fluidizado a temperaturas de 800 degCndash1000 degC
(empleando azufre carboacuten o petroacuteleo como combustibles) Despueacutes de
limpiarlo el dioacutexido de azufre obtenido se procesa para obtener aacutecido
sulfuacuterico virgen El oacutexido de hierro residual puede reutilizarse en la industria
del cemento (wwwcnrcopes)
Para ambos casos el producto intermedio resultante de Dioacutexido de Titanio sigue
con una modificacioacuten de las superficies de ahiacute una filtracioacuten del material en el
cual se lava y se seca para pasarlo a la molienda en esta etapa si se necesita
incorporar aditivos para realizar una nueva mezcla se hace si no se empaca
directamente de la molienda como se muestra en la figura 4 (www2dupontcom)
PROCESO DE TERMINACIOacuteN
TiO2 intermedioModificacioacuten desuperficies
Filtracioacuten lavado y secado
Molienda Empaque
Aditivos
Mezcla
Finalizacioacuten de Mezcla y embalaje
Figura 4 Proceso de ldquoterminadordquo para ambos procesos de Dioacutexido de Titanio (www2dupontcom)
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
33
Como comentario general de los dos procesos la teacutecnica del clorado no genera
aacutecidos usados lo que implica una generacioacuten mucho menor de desechos Sin
embargo puede haber la posibilidad de que se formen algunas de las sustancias
nocivas en especial Dioxinas y furanos altamente clorados (EPA 2006) que llegan
al ambiente eacutestas son sustancias quiacutemicas peligrosas que se forman cuando en
los procesos se han incorporado elementos de cloro afectando en la salud
humana al sistema nervioso e inmunitario estando en la aparicioacuten de algunos
tipos de caacutencer y alteraciones hormonales y su persistencia en el medio ambiente
resistencia a la degradacioacuten bioacumulacioacuten y capacidad de transporte
atmosfeacuterico entre las diversas fases medioambientales hace que sean
considerados actualmente como compuestos peligrosos para el ser humano
(Frejo et al 2011)
La generacioacuten de desechos en el proceso con sulfato incluido el acido sulfuacuterico y
otros desechos minerales es mucho maacutes elevada pero no parece contener las
sustancias nocivas Optar por la eliminacioacuten de pequentildeas cantidades de estas
sustancias en lugar de generar mayores cantidades de otros materiales de
desecho quizaacutes no sea el mejor enfoque ambiental (wwwcnrcopes)
Evonik empresa alemana productora de TiO2 no ha quedado atraacutes en la
preocupacioacuten de la sustentabilidad y en el aacuterea quiacutemica maacutes del 95 de la
produccioacuten estaacute cubierta por el sistema de manejo ambiental que ha sido validada
de acuerdo a la norma ISO 14001 la cual consiste en la normativa de gestioacuten
ambiental ademaacutes estaacute comprometido con el cuidado global responsable
midiendo la huella de carbono de sus procesos es parte de la convencioacuten de
Naciones Unidas sobre Diversidad Bioloacutegica y promueve la utilizacioacuten de sus
componentes en forma sustentable (httpcorporateevonikcom)
Si bien es cierto la empresa estaacute certificada con la normativa ambiental tiene un
programa para medir la Huella de Carbono en el ciclo de vida de sus productos
pero una forma de mostrar sustentabilidad en el producto es por medio de la
declaracioacuten de impacto ambiental (EPDacutes) o el ecoetiquetado III el TiO2 como
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
34
material o su nombre comercial Aeroxide P-25reg no presenta esta declaracioacuten seguacuten
httpwwwenvirondeccom el cual existe un listado de sus productos acreditados
Ademaacutes dentro de la Evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida existe la base de datos
ldquoECOINVENTrdquo que ofrece con una base cientiacutefica el inventario de ciclo de vida de
cada producto en la cantidad de energiacutea extraccioacuten de recursos suministros de
materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch) Este archivo trabaja con el
meacutetodo de CML el que estaacute inserto en la categoriacutea de impacto Salud humana e
Impacto Toxicoloacutegico que entrega impactos potenciales calculados con factores de
ponderacioacuten para impactos toxicoloacutegicos sobre la salud humana como por ejemplo
factores de potencia para compuestos canceriacutegenos y dosis diarias liacutemites
El TiO2 como material no estaacute inserto dentro de este inventario soacutelo las materias
primas Ilmenita y Rutilo las cuales generan maacutes de quinientos impactos potenciales
hacia el aire agua y suelo (anexo 4) seguacuten ECOINVENT lo que lleva a ser
preocupante ya que de los otros procesos del ciclo de vida como producto no
existen datos
345 DISTRIBUCIOacuteN
Tanto la distribucioacuten de materias primas como de el producto terminado se hace por
viacutea mariacutetima (para grandes cargas) lo que en la mayoriacutea de las extracciones y
lugares de procesamiento estaacuten cercanos a puertos mariacutetimos para su facilidad de
transporte
Para este caso seriacutea recomendable hacer un estudio de Huella de Carbono ya que
las distancias que deben recorrer hasta la planta elaboradora son grandes y de ahiacute
hasta el consumidor puede tener distancias significativas ya que este material por
muy abundante que exista en el planeta no en todas partes se encentra
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
35
35 COMENTARIOS
Del origen se puede comentar que es en base a arenas de metales pesados de
origen sedimentario y se encuentran en distintas zonas a nivel mundial siendo
Australia el paiacutes que mayor produce
Con respecto a los tipos de extraccioacuten (en seco y dragado) en ambos casos
existe una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar dando
lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten Nacional de
Aacuteridos 2001)
Las distancias que debe recorrer las materias primas para convertirse en TiO2 son
bastantes significativas ya que la mayoriacutea de los paiacuteses que procesan son paiacuteses
industrializados (por ejemplo Alemania Japoacuten) dejando una interrogante para el
futuro del impacto ambiental de la huella de carbono en este material
En relacioacuten a los procesos industriales el maacutes usado es el sistema en base a
clorado es maacutes compacto que en base a sulfatado en ambos casos sus residuos
se pueden reutilizar pero existe una posibilidad en el clorado que a altas
temperaturas y en presencia de coque y metales generen dioxinas y furanos
(wwwcnrcopes) los que son altamente agresivos tanto para la salud humana y el
medio ambiente
Una de las formas de analizar si el material es sustentable o no es por medio de
los impactos ambientales potenciales que pueden generar en su ciclo de vida Eacutestos
pueden ser del tipo global el cual por su dimensioacuten afecta en forma completa al
medio ambiente y local en donde el dantildeo es maacutes especiacutefico y limitado En la tabla 4
se muestra algunos impactos globales y locales que afectan en el ciclo de vida del
TiO2
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
36
IMPACTO TIPO PROCESO
GLOBALPEacuteRDIDA DE
BIODIVERSIDADEXTRACCIOacuteN
GLOBALDEGRADACIOacuteN DEL
SUELOEXTRACCIOacuteN
LOCALCONTAMINACIOacuteN
ATMOSFEacuteRICA
EXTRACCIOacuteN TRANSPORTE
PRODUCCIOacuteN Y DISTRIBUCIOacuteN
LOCAL DETERIORO MARINO EXTRACCIOacuteN POR DRAGADO
LOCAL EROSIOacuteN EXTRACCIOacuteN EN SECO
LOCAL
CONTAMINACIOacuteN
DE AGUAS
CONTINENTALES
LAVADO DE ARENAS
LOCAL
GENERACIOacuteN DE
RESIDUOS TOacuteXICOS
Y PELIGROSOS
PROCESO DE CLORADO Y
SULFATADO
Tabla 4 Impactos ambientales potenciales en la evaluacioacuten del ciclo de vida del TiO2 (elaboracioacuten propia)
Si bien es cierto la empresa Evonik o su material cuyo nombre comercial Aeroxide
P-25reg no presenta una declaracioacuten ambiental del producto seguacuten
httpwwwenvirondeccom esta compantildeiacutea en su paacutegina
httpcorporateevonikcomenresponsibilityeshqkey-environmental-
datapagesdefaultaspx presenta datos ecoloacutegicos para el antildeo 2010 eacutestos se
actualizan anualmente Estos son los siguientes
Emisiones de gases de efecto de invernadero
Otras emisiones a la atmoacutesfera
Insumos energeacuteticos
Residuos
Gestioacuten de Residuos
Captacioacuten por fuente de agua
Consumo de agua
Descarga de agua
Emisiones de aguas residuales
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
37
Para la Biodiversidad las actividades comerciales de la empresa forman parte de
la Convencioacuten de las Naciones Unidad sobre la Diversidad Bioloacutegica (CDB) la
que tiene como meta proteger la pluralidad bioloacutegica y fomentar la utilizacioacuten
sostenible de sus componentes
Con estos datos se podriacutea pensar a futuro en una redaccioacuten del informe para las
Reglas de Categoriacutea del Producto (RCP) para luego acreditar una declaracioacuten
de impacto ambiental del producto Ademaacutes de otorgar informacioacuten necesaria
para tener un inventario de ciclo de vida en sus productos Lo que siempre va a
quedar con la duda es sobre las empresas extractoras y sus planes de manejo
sustentable
Dentro de la evaluacioacuten ambiental del ciclo de vida del TiO2 existen varios puntos
importantes a analizar
1 El paiacutes con mayor produccioacuten de Rutilo y Anatasa es Australia viendo
que por los rankings de sustentabilidad no se muestran alentadores
sobre todo con respecto a cuidado de la biosfera
2 De los otros paiacuteses Brasil y Noruega seriacutean los paiacuteses con mayor
caracteriacutestica de sustentable pero los otros con valores preocupantes
sin mencionar Madagascar que por su biodiversidad especial
muchas organizaciones lo estaacuten cautelando pero no existen datos
para informar
3 En relacioacuten al sistema de extraccioacuten (en seco o dragado) estos
generan un impacto ambiental bastante significativo ya que extraen
las capas superficiales de la tierra en muchos casos la cubierta
vegetal alterando la biota nativa ademaacutes de una modificacioacuten en el
paisaje y aumento de material particulado (polvo)
4 En la medida que los paiacuteses tengan poliacuteticas gubernamentales en el
aacutembito sustentable se puede lograr que la extraccioacuten de materias
primas vaya por el buen camino uniendo esfuerzos con las empresas
y exigiendo un plan de recuperacioacuten de suelos al igual que su biota
nativa
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
38
5 Con respecto a la produccioacuten la empresa que se menciona como
procesadora no es la uacutenica a nivel mundial existen otras lo que es
imprescindible que tengan planes de sustentabilidad y trabajen con la
comunidad y con el gobierno presente
6 De los desechos en su proceso al existir dos tipos el clorado deja
muy pocos residuos (que al momento se pueden comercializar) pero
existe la posibilidad que puedan emitir dioxinas y furanos al ambiente
lo que seriacutea preocupante porque en poca concentracioacuten afectan a la
salud humana y al medio ambiente El proceso sulfatado deja maacutes
residuos que el anterior pero no emite ni dioxinas ni furanos se
requiere mayor cantidad de material de azufre que el clorado pero
sus residuos en la medida que existan poliacuteticas de comercializarlas se
pueden reciclar
7 Sobre el traslado del material como esto no se produce a nivel
mundial y todos los paiacuteses lo requieren para muchos fines seriacutea
recomendable hacer un estudio detallado de la huella de carbono ya
que las distancias que recorre el material dese ldquola cuna hasta la
tumbardquo son bastante grandes lo que hariacutea un consumo muy alto
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
39
4 PROPIEDADES MECAacuteNICAS DE LOS MORTEROS CON DIOacuteXIDO DE TITANIO
(TIO2)
Hasta el momento las investigaciones que se han hecho del mortero de cemento
con dioacutexido de titanio (TiO2) han sido con cemento del tipo Portland una de las
posibles razones es que hasta hoy es uno de los materiales maacutes usados como
aglomerante pero se ha ido perfeccionando en su elaboracioacuten surgiendo asiacute los
cementos con una ldquoadicioacutenrdquo (Puzolaacutenicos o Sideruacutergicos) que les confieren
propiedades que los mejoran desde el punto de vista de la construccioacuten las razones
son de orden econoacutemico ecoloacutegico porque se aprovechan otros materiales que no
tienen otras aplicaciones productivas por ejemplo las cenizas volantes y teacutecnico
cuya causa es por el hecho de que se ha demostrado ser de mejor calidad que los
cementos Portland por ejemplo tienen mayor resistencia quiacutemica y por ende mayor
durabilidad y altas resistencias a largo plazo (Cementos Bio Bioreg)
El trabajo experimental se efectuoacute en los laboratorios de control de calidad de
Cementos Bio-Biacuteoreg Aunque sin ser una entidad oficial se eligioacute este porque es uno
de los que tiene mayor experiencia en ensayos y aplicacioacuten de tecnologiacutea de
hormigoacuten y morteros a nivel nacional Aquiacute se hicieron las mezclas de mortero de
cemento con los materiales especificados seguacuten la norma NCh 2260 of96 se
realizoacute el ensayo de consistencia y se confeccionaron las probetas ldquoRilemrdquo para
efectuar los ensayos de flexioacuten y compresioacuten En el laboratorio de Recursos Hiacutedricos
de la Universidad de Concepcioacuten (Campus Chillaacuten) se efectuoacute el ensayo de
absorcioacuten
41 MATERIALES
Seguacuten la Norma chilena NCh 22561 se define mortero a la mezcla constituida por
cemento arena y eventualmente otro material conglomerante que con adicioacuten de
agua reacciona y adquiere resistencia Tambieacuten acutepuede tener alguacuten otro producto
para mejorar sus propiedades siempre que cumpla con los requisitos seguacuten su
uso
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
40
Los materiales utilizados en la mezcla son los requeridos seguacuten la norma chilena
NCh 2260 of 96 que se refiere a la preparacioacuten de mezclas de pruebas y mezclas
comparativas en laboratorio y NCh 22561 of 2001 de Morteros de cementos
Ademaacutes del componente en estudio que es el Dioacutexido de Titanio (TiO2)
411 CEMENTO
En Chile estaacute vigente la norma NCh 148 Of 68 que corresponde a la normativa
de Cemento En ella se definen algunos teacuterminos se clasifican seguacuten sus
componentes y seguacuten sus resistencias Se fijan los liacutemites de las caracteriacutesticas
fiacutesicas (propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas) y de los componentes secundarios
(requisitos quiacutemicos) (Cementos Bio Bio reg) De acuerdo a los componentes esta
norma clasifica a los cementos de la siguiente forma (Cementos Bio Bio reg)
Cementos Portland obtenidos por la molienda de cliacutenker maacutes un porcentaje de
yeso para regular el fraguado
Cementos Sideruacutergicos subdivididos en ldquoPortland sideruacutergicordquo si el contenido
de escoria de alto horno es inferior al 30 y ldquoSideruacutergicordquo si estaacute comprendido
entre el 30 y el 75
Cementos Puzolaacutenicos subdividido en ldquoPortland Puzolaacutenicordquo si la puzolana
incorporada es menor a un 30 y ldquoPuzolaacutenicordquo si se incorpora entre el 30 y el
50 del producto terminado
Para el caso de estudio se prepararon dos tipos de mortero uno con cemento
Sideruacutergico y otro con cemento Puzolaacutenico ambos de grado corriente del tipo
ldquoEspecialrdquo
412 ARENA
Se ocupoacute arena normal que consiste en arena cuarzosa de granos redondeados
limpia procedente de Las Cruces Cartagena proporcionada por IDIEM que
cumple con los requisitos del iacutetem 43 de la norma NCh 158
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
41
Foto 1 Arena Normal Idiem (imagen propia)
413 AGUA
Se ocupa del tipo ldquodesmineralizadardquo que cumple con la norma NCh 4091
Foto 2 Agua Desmineralizada (imagen propia)
414 DIOacuteXIDO DE TITANIO (TiO2)
Se ocupoacute el tipo ldquoAeroxide reg P-25rdquo en proporciones de 5 10 y 15 en peso
del cemento
Foto 3 Dioacutexido de Titanio tipo Aeroxidereg P-25 (imagen propia)
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
42
42 PREPARACIOacuteN DE MEZCLAS DE PRUEBA Y MUESTRAS COMPARATIVAS
El trabajo se hizo seguacuten la norma NCh 2260of96 Se confeccionaron distintos
tipos de mortero de cemento para las pruebas de consistencia y mecaacutenicas Las
mezclas que se realizaron son del tipo patroacuten que se define seguacuten norma como la
mezcla utilizada como base de comparacioacuten y otros con dosificacioacuten de 5 10
y 15 de TiO2 (con respeto al peso del cemento) Quedando el siguiente orden en
las probetas
Cemento Sideruacutergico
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero Patroacuten
Mortero Patroacuten
Cemento Puzolaacutenico
Mortero con 15 TiO2
Mortero con 5 TiO2
Mortero con 10 TiO2
Mortero con 15 TiO2
Figura 5 Orden de los tipos de morteros utilizados en las pruebas (elaboracioacuten propia)
441 DOSIFICACIONES
La dosificacioacuten para los morteros correspondioacute en peso a la proporcioacuten 13 (1 de
cemento y 3 de arena) como lo muestra la tabla 5 de dosificaciones
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
43
PatronCon 5
TiO2
Con 10
TiO2
Con 15
TiO2
Cemento (kg) 05 05 05 05
Agua (kg) 025 025 025 025
Arena normal (kg) 15 15 15 15
TiO2 (kg) 0 0025 005 0075
relacioacuten
aguacemento05 05 05 05
Mortero
Materiales
Tabla 5 Dosificaciones de mortero usados para las pruebas (Cementos Biobio reg)
442 PREPARACIOacuteN
Se confeccionaron dos amasadas para cada dosificacioacuten midiendo todos sus
componentes en masa con aproximacioacuten a 1 g
45 EQUIPOS E INSUMOS
451 MEZCLADOR
Se utilizoacute un mezclador mecaacutenico modelo CT-345-8 de la empresa ldquoSoiltestrdquo
similar al mencionado en la norma NCh 158
Foto 4 Mezclador mecaacutenico (imagen propia)
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
44
452 MOLDES
Se utilizaron moldes de acero tipo ldquoRilemrdquo similar al mencionado en la norma NCh
158
Foto 5 Probetas Rilem (imagen propia)
46 ENSAYOS DEL MORTERO
Para cada amasada se efectuaron los ensayos de consistencia seguacuten la norma
NCh 2257 y compresioacuten seguacuten la norma NCh 158 y como ensayo
complementario y por las caracteriacutesticas que han resultado las probetas se haraacute el
ensayo de absorcioacuten seguacuten la norma NCh 2456of2001 ya que al incorporarle
dioacutexido de titanio a la mezcla eacuteste queda como un mortero maacutes seco
461 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Seguacuten la normativa chilena NCh 22561 la consistencia es el grado de fluidez del
mortero fresco que depende fundamentalmente de la fase liacutequida y del contenido y
caracteriacutesticas de los componentes soacutelidos y que se mide como extendido en la
mesa de sacudidas seguacuten NCh 22571 El valor de la consistencia normal para el
mortero extendido es de 210 mm plusmn 5
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
45
Foto 6 Procedimiento general para ensayo de consistencia seguacuten normativa(imagen propia)
462 ENSAYO DE MECAacuteNICO
Seguacuten la normativa chilena NCh 158of67 el mortero se debe ensayar en flexioacuten y
compresioacuten siendo eacuteste uacuteltimo el que le va a dar un paraacutemetro de calidad seguacuten
la norma NCh 22561 Para ello se utilizaron los moldes Rilem y se realizoacute el
mismo procedimiento para la confeccioacuten de la mezcla que para la consistencia
Foto 7 Moldes Rilem (elaboracioacuten propia)
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
46
Se confeccionaron 2 moldes con el mismo mortero cu (un total de 8) con el fin de
ser ensayados 3 probetas a los 7 diacuteas y 3 a los 28 diacuteas
463 ENSAYO DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
Seguacuten la normativa chilena NCh 2456of2001 es el proceso mediante el cual el
agua penetra en un material poroso como resultado de la diferencia de presioacuten
temperatura o concentracioacuten de agua entre la superficie expuesta y su interior
Para ello se ocuparon las mismas probetas que fueron sometidas al ensayo de
compresioacuten estas estuvieron en horno hasta que su peso fue constante De ahiacute se
pesan las probetas y se sumerge una cara (la maacutes lisa) de ahiacute se empieza a
pesar a los 0 min 10 min 30 min 1 h 2h 3h 4h o hasta que aparezca una
mancha de humedad
47 ANAacuteLISIS DE RESULTADOS
471 RESULTADOS DE CONSISTENCIA
Seguacuten la norma NCh 22561 se clasifican los morteros seguacuten su consistencia en
Tabla 6 Clasificacioacuten de los morteros seguacuten su consistencia
Despueacutes de dejar caer la plataforma por 25 veces en 15 segundos ambos tipos de
mortero de cemento (sideruacutergico y Puzolaacutenico) tuvieron similar comportamiento
siendo sus resultados los siguientes
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
47
Foto 8 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Sideruacutergico (imagen propia)
Asentamientos a los 60 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Asentamientos a los 0 minutos Mortero con Cemento Puzolaacutenico
Patroacuten 5 10
Patroacuten 5 10
15
15
Foto 9 Resultados de asentamiento de los morteros con Cemento Puzolaacutenico (imagen propia)
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
48
Tabla 71 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Sideruacutergico
Tabla 8 Resultados de ensayo Consistencia en Mortero de cemento Puzolaacutenico
Al realizar una comparacioacuten con los distintos tipos de mortero de cemento y los
paraacutemetros dados por la norma NCh 22561 se obtiene el siguiente graacutefico
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
49
0
50
100
150
200
250
300
350
Patron 5 10 15
Me
did
as e
n m
m
Morteros
Ensayo de Consistencia
Siderurgico 0 min
Siderurgico 60 min
Puzolanico 0 min
Puzolanico 60 min
Tipo Seco
Tipo Fluido
Tipo Plaacutestico
Grafico 1 Resultados comparativos de ensayo de consistencia (elaboracioacuten propia)
De los resultados comparativos se pueden comentar varias observaciones
El mortero patroacuten despueacutes del ensayo quedoacute aproximadamente en el rango
fluido lo que se muestra que despueacutes de las sacudidas se presenta maacutes
liacutequido
Con un 5 de TiO2 entran completamente en el rango tipo plaacutestico lo que
se muestra que mantiene buena consistencia
Con un 10 y 15 de TiO2 el mortero tiende a estar maacutes segregado y
menos trabajable por lo que se inclina al rango del tipo seco
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
50
472 RESULTADOS DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN
En la norma NCh 22561 los morteros se clasifican con respecto a su resistencia
especificada a compresioacuten medidas en los trozos resultantes del ensayo por
flexioacuten y compresioacuten a la edad de los 28 diacuteas de la probeta RILEM como se indica
en la tabla
Tabla 9 Clasificacioacuten con respecto a la resistencia especificada a compresioacuten seguacuten Norma NCh 22561
Con respecto a los resultados para 3 y 28 diacuteas se adjunta el anexo 5 referente a
los datos obtenidos en los laboratorios de Cemento Biobiacuteo reg
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
PATRON 5 10 15
Siderurgico 28 diacuteas
Puzolaacutenico 28 diacuteas
ENSAYO A COMPRESION A 28 DIacuteAS (MPa)
Grafico 2 Ensayo a Compresioacuten 28 diacuteas (Elaborado con datos de laboratorio)
Con el objeto de hacer una paridad de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresioacuten a los 28 diacuteas se hizo un anaacutelisis comparativo de las medias y
varianzas con el test de ANOVA (Baroacuten et al 2005) en el cual muestran en el
caso de los morteros con cemento sideruacutergico que presentan similitud desde el
mortero patroacuten hasta con 10 de TiO2 (denominado B) dejando en otro grupo al
mortero con el 15 de TiO2 (denomiado A) ya que este tiene una resistencia
inferior
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
52
Grafico 3 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento sideruacutergico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Para el caso de los morteros con cemento Puzolaacutenico aparecen 4 grupos de
comparacioacuten teniendo similitud los morteros con un 5 y 10 de TiO2
(denominado B) el mortero patroacuten obtiene mayores resistencias quedando en un
grupo aparte (denominado C) al igual que el mortero con 15 de TiO2
(denominado A) por sus resistencias inferiores
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
53
Grafico 4 Comparacioacuten de resultados de mortero de cemento puzolaacutenico seguacuten anaacutelisis comparativo (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Sin embargo la normativa de morteros especifica los esfuerzos en compresioacuten
por rangos lo que en ambos casos clasifica a los morteros que contengan hasta
un 10 de dioacutexido de titanio como un M30 y con un 15 en M20
473 RESULTADOS DE ABSORCIOacuteN DE AGUA
De los resultados obtenidos con este ensayo se puede apreciar que en el caso de
morteros de cemento sideruacutergico las curvas se asemejan en dos grupos distintos
la primera curva es el mortero patroacuten con el mortero con 15 de TiO2
presentando un coeficiente de absorcioacuten de 046 y 049 y la otra curva con ambos
morteros de 5 y 10 de TiO2 y con un coeficiente de absorcioacuten de 057 y 063
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
54
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Siderurgico patron
Siderurgico 5
Siderurgico 10
Siderurgico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Sideruacutergicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 5 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento sideruacutergico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
En el graacutefico para Morteros de cemento Puzolaacutenicos a diferencia del grupo
anterior las cuatro curvas se asemejan solamente variando el mortero con 15
de TiO2 ya que inicialmente obtiene valores mayores que los otros
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
55
0
01
02
03
04
05
06
07
08
09
1
Puzolaacutenico patron
Puzolaacutenico 5
Puzolaacutenico 10
Puzolaacutenico 15
Graacutefico de Absorcioacuten de Agua paraMorteros de Cemento Puzolaacutenicos
Absorcioacuten de aguaKgmsup2
radic t
Grafico 6 Graacutefico de absorcioacuten de agua para Mortero de cemento Puzolaacutenico (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
Los resultados de los coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento son los
siguientes dependiendo de la diferencia en peso de agua absorbida (kgmsup2) y el
tiempo (radichoras) (Datos entregados en el anexo 6)
Tabla 10 Resultados de coeficientes de absorcioacuten para morteros de cemento (Elaboracioacuten con datos de laboratorio)
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
56
474 DURABILIDAD
El ensayo de durabilidad no se realizoacute ya que seguacuten la norma NCh 22561 puede
resultar difiacutecil de fijar y para ello recomiendan especificar dosis miacutenima de
cemento y razoacuten aguacemento
48 COMENTARIOS
Para el caso de este estudio teniendo una relacioacuten aguacemento de 05 se
mostroacute que a medida que aumenta la cantidad de TiO2 el mortero es mucho maacutes
seco llegando a ser segregado esto es porque aumenta la cantidad de finos en la
mezcla Si se mantiene esta relacioacuten se debe recomendar el uso de plastificantes
o suacuteper plastificantes como aditivo en la mezcla proporcionaacutendole una mejor
trabajabilidad pero manteniendo sus propiedades
En el ensayo de Absorcioacuten de materiales los resultados tuvieron una absorbencia
baja (menos que 08 seguacuten norma NCh 22561) y no presentaron manchas de
eflorescencia es decir el TiO2 no aporta sales que pueden causar este tipo de
problemas
Con respecto a las resistencias mecaacutenicas la incorporacioacuten del TiO2 a la mezcla
de mortero no se ve afectado (es decir no aumenta ni disminuye) como tampoco
mejora en su desempentildeo ya que la normativa acepta valores con una tolerancia
bastante significativa
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
57
5 ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO DE LOS MORTEROS DE CEMENTO CON DIOacuteXIDO DE
TITANIO
En el presente capiacutetulo se realiza un anaacutelisis econoacutemico del mortero con TiO2 en valor
presente y ademaacutes se revisa lo que se ha hecho a nivel internacional y nacional en
concepto de retribucioacuten econoacutemica al hacer las construcciones maacutes sustentables
51 ANAacuteLISIS DE COSTO
Para realizar el anaacutelisis de costo lo primero que se consideroacute es el tipo de mortero
y su espesor el cual como ya se habiacutea estudiado en el capiacutetulo anterior se prefirioacute
mantener la misma dosificacioacuten de mortero 13 como mortero patroacuten que
corresponde a la siguiente
Tabla 11 Dosificacioacuten de mortero de cemento (elaboracioacuten propia)
El espesor de mortero estudiado es de 25 cm correspondiente a los
requerimientos miacutenimos constructivos para calificarlo como un ancho normal
Las cotizaciones de los materiales tradicionales se obtuvieron por la empresa de
materiales ldquoHOMECENTER SODIMAC regrdquo el valor del precio de Dioacutexido de Titanio
(TiO2) se obtuvo por cotizaciones entregadas a la Universidad de Concepcioacuten el
cual asciende a un monto de 50 euros por kg puesto en Santiago y la mano de
obra por consultas en el ambiente local (ver anexo 7)
Los costos que resultaron para el mortero 13 con 5 y 10 de TiO2 fueron los
siguientes
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
58
Tabla 12 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Mortero 13
Patroacuten
5 TiO2
10 TiO2
COSTOS EN UF
Costos UF
Patron 13
5
10
Grafico 7 Comparacioacuten de Precios
El incremento es bastante notorio alcanzando aproximadamente un 600 maacutes en
mortero con un 5 de TiO2 y un 1100 maacutes con un 10 de TiO2 con respecto al
mortero tradicional
Ahora bien como se mencionoacute anteriormente los valores dados corresponden a
un mortero con un espesor normal de 25 cm pero en el manual realizado por De
la Hoz et al 2009 considera que este proceso de fotocataacutelisis es superficial ya
que este tratamiento es efectivo soacutelo en el contacto del agua la luz solar y el
fotocatalizador inmovilizado por lo que recomienda un ancho no maacutes de 4 mm lo
que disminuye notoriamente su valor y lo hace maacutes atractivo en su aplicacioacuten
Con ello los valores se rebajaron ya que la mezcla con TiO2 se redujo soacutelo a la
quinta parte del total de estuco correspondiente a los siguientes valores
Tradicional 5 TiO2 10 TiO2
Mortero 13 0173 UF 034 UF 051 UF
Tabla 13 Relacioacuten de precios de mortero de cemento 13 con una capa de enchape con TiO2
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
59
Haciendo una comparacioacuten de precios para ambos casos se puede apreciar en el
graacutefico 8 que existe una gran diferencia al aplicar solamente la uacuteltima capa de
terminacioacuten con TiO2 versus la capa de estuco completa por lo que conviene
aplicar soacutelo el enchape ya que sus costos variacutean soacutelo el doble en el caso de un
mortero con un 5 de TiO2 con respecto a uno tradicional
Grafico 8 Comparacioacuten de Precios
52 ANAacuteLISIS DE VALOR PRESENTE
En primera instancia se consideroacute un estudio del meacutetodo del valor presente (VP) o
meacutetodo de costo para el ciclo de vida para un edificio
En el cual los puntos a analizar fueron los siguientes
Valor inicial como el costo del metro cuadrado del mortero tradicional versus
el mortero con TiO2
Costo de mantencioacuten como el costo que se haraacute cada 2 antildeos por concepto de
limpieza y pintura Esto considerando el IPC de cada antildeo para aumentarlo en
el costo de mano de obra
20 antildeos como un tiempo estimativo de duracioacuten de la infraestructura
0
02
04
06
08
1
12
14
16
18
2
Tradicional5 TiO2
10 TiO2
Mortero con enchape de TiO2
Mortero de 25 cm de espesor
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
60
Presentando a continuacioacuten los diagramas de flujo
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO TRADICIONAL UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor mantencioacuten + Inflacioacuten UFmsup2
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 5 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
DIAGRAMA DE FLUJOSISTEMA MORTERO CON 10 TiO2 UFmsup2
00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Valor inicial UFmsup2
Figura 6 Diagrama de Flujo de sistema mortero tradicional con 5 TiO2 y 10 TiO2
Pero con estos puntos los flujos soacutelo muestran un costo inicial que se incrementa
a medida que aumenta la cantidad de TiO2 pero no se aprecia ninguna utilidad o
ganancia al usar TiO2 soacutelo encarecimiento
Las utilidades que se mencionan podriacutean ser de alguacuten beneficio por ejemplo
tributario por tener una infraestructura ldquomaacutes sustentablerdquo pero en el paiacutes soacutelo es
para las energiacuteas renovables Todos los sistemas de acreditacioacuten sustentables
estaacuten recieacuten aplicaacutendose no en forma masiva por lo que hasta el momento no
existe una ganancia monetaria como para retribuir la inversioacuten inicial que tiene al
incorporar el TiO2
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
61
53 BENEFICIOS A FUTURO
Como anteriormente se mencionoacute en Chile recieacuten estaacute mostrando intereacutes en
fomentar alguna ganancia en concepto de sustentabilidad al incorporar a las
empresas constructoras un tipo de beneficio tributario al integrar energiacuteas
renovables en sus proyectos A nivel internacional los paiacuteses de la Comunidad
Europea tienen en sus legislaciones asimilado el aacutembito sustentable pero a nivel
de ldquomostrar y explicarrdquo el cual consiste en declarar todo en forma transparente lo
que se estaacute realizando en este medio y si no se debe explicar exponieacutendose a
multas
Existen leyes concretas como la de RoHS (Restriccioacuten de ciertas Sustancias
Peligrosas) que establece el uso de equipos electroacutenicos que deben limitar a
niveles muy bajos el uso de metales pesados con ello el plomo es un metal muy
restringido por el problema a la salud que infiere Con esto el autor Nieto et al
(2011) hizo un estudio de cuan rentable es una empresa al cumplir con esta ley y
con ello cuan responsable es Aquiacute se pudo demostrar que al bajar los contenidos
de plomo en la soldadura tuvo una mejor rentabilidad sin aportes de utilidades por
la aplicacioacuten de la normativa de la comunidad europea
Otro enfoque interesante que se podriacutea dar como beneficio a las empresas es el
iacutendice de medicioacuten sustentable ldquoDow Jones Sustainability Word Indexrdquo el cual es
un punto de referencia que mide el desempentildeo de las acciones de las empresas
liacutederes a nivel mundial en teacuterminos econoacutemicos ambientales y sociales
proporcionando una plataforma de participacioacuten efectiva para las compantildeiacuteas que
desean adoptar praacutecticas sustentables de otras que son mejores en este aacutembito
Para ser incluido o permanecer en el iacutendice eacutestas deben intensificar sus iniciativas
sostenibles generando un dialogo entre todos los sectores( wwwsustainability-
indexescom)
Este planteamiento es atractivo pero no todas las empresas participan en este
iacutendice ya sean las pequentildeas o medianas por lo que deberiacutea expandirse a nivel
mundial como algo maacutes uniforme para que todas puedan participar
Senior et al (2010) comenta que en el marco de la Asociacioacuten Espantildeola de
Contabilidad y Administracioacuten de Empresas (AECA 2003) la responsabilidad
ecoloacutegica de las empresas las define como un ldquocompromiso voluntariordquo con el
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
62
desarrollo de la sociedad preservacioacuten del medio ambiente desde su composicioacuten
social un comportamiento responsable hacia los grupos sociales con quienes
interactuacutea centrando su atencioacuten en la satisfaccioacuten de las necesidades de los
grupos de intereacutes sin comprometer el principio de solidaridad intergeneracional
Ante la problemaacutetica de voluntariado para las empresas UnmuumlBig et al (2012)
menciona en su escrito un nuevo concepto ldquoEconomiacutea Verderdquo que se comprende
expliacutecitamente como contribucioacuten en Riacuteo+20 ya que hasta el momento los paiacuteses
se han comprometido en bajar niveles de huella de carbono crecer en economiacutea
conjuntamente con el enfoque social pero muy poco en la sustentabilidad En este
nuevo concepto se trata seguacuten PNUMA como una economiacutea que conduce a un
mayor bienestar y justicia social para la humanidad reduciendo o administrando
en forma sustentable los riesgos ecoloacutegicos y la escasez de diversos recursos
todo esto deberiacutea ser financiada con el 2 anual del producto actual de la
economiacutea global Exigiendo ademaacutes del enfoque combustible fomentar
comercialmente los productos ecoloacutegicos en el mercado mundial siendo sus
mayores propuestas en la agricultura sustentable y un desarrollo urbano
compatible con el medio ambiente
Existen otras formas de fomentar la sustentabilidad en las empresas pero en la
medida que no exista algo real y unitario en el cual todas podriacutean participar sin
comprometer el enfoque econoacutemico y social no se saca nada
54 COMENTARIOS
De la Hoz et al 2009 considera en su manual que es una teacutecnica superficial
por lo que al recomendar un espesor de 4 mm como maacuteximo lo convierte en algo
maacutes atractivo para su utilizacioacuten masiva como mortero sustentable ya que su valor
disminuye notoriamente
Desde el punto de vista de dosificacioacuten del mortero la cantidad de TiO2 que se le
aplica no deja de ser interesante ya que en bibliografiacuteas mencionadas en este
trabajo con un 5 en peso basta para tener propiedades autolimpiantes por lo
que su precio es un poco maacutes elevado pero no inalcanzable
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
63
Para las empresas que quieren invertir en sustentabilidad lamentablemente no
existe alguacuten beneficio tributario o utilidad ya que hasta el momento se ha tomado
como algo voluntario de ellas
Al hacer un anaacutelisis econoacutemico en la inversioacuten de la aplicacioacuten del mortero con
TiO2 el ahorro sustancial para las empresas productoras no seriacutea del todo
significativo pues este tipo de partida (limpieza) se considera en los tiempos que
para la produccioacuten son tiempos muertos es decir cuando van quedando las
personas de planta (no los temporeros) y la produccioacuten se termina empiezan este
tipo de labores Pero siacute podriacutea ser tentador en lo referido a la imagen publicitaria
de las compantildeiacuteas porque sus productos se podriacutean mostrar maacutes sustentables y
asiacute ser maacutes atractivos para los consumidores
Queda la esperanza en la cumbre de RIO+20 que cambie el enfoque teniendo
una retribucioacuten monetaria tanto para las empresas como los paiacuteses de empezar a
tener una conciencia de caraacutecter ldquoobligadordquo de sustentabilidad
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
64
6 CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
Actualmente existe un gran intereacutes en trabajar en fotocataacutelisis utilizando el TiO2 ya
que es un proceso quiacutemico que aprovecha la radiacioacuten ultravioleta y la presencia
de agua en conjunto con este material para descomponer los contaminantes
orgaacutenicos e inorgaacutenicos del ambiente (G Huumlsken et al 2009) La utilizacioacuten del
TiO2 maacutes eficiente es el sistema inmovilizado en una matriz (en este caso con
mortero de cemento) ya que no pierde sus caracteriacutesticas autolimpiantes
llegando a permanecer activo durante un largo tiempo
Dentro de los objetivos que se plantearon al iniciar esta investigacioacuten el poder
afirmar que el TiO2 es ecoloacutegico o sustentable no ha sido del todo faacutecil ya que es
algo en donde no hay un compromiso real y cuantificable en general de las partes
involucradas esto debido a las siguientes causas
Existen diversas formas de medir la sustentabilidad con muchos datos y
paraacutemetros los cuales son difiacuteciles de precisar por otro lado no hay
uniformidad de criterios entre estos iacutendices como para unificar meacutetodos
ademaacutes que dependen de la informacioacuten confiable entregada por cada
paiacutes para cuantificar los datos
La evaluacioacuten de ciclo de vida se emplea para la cuantificacioacuten del impacto
ambiental de los materiales involucrados en los procesos de fabricacioacuten
desde la extraccioacuten de las materias primas hasta la salida de los
materiales lo que se denomina desde la ldquocuna a la tumbardquo(B Rivela et al
2011) La base de datos ECOINVENT entrega un inventario de ciclo de
vida de cada producto cuantificando la cantidad de extraccioacuten de recursos
suministros de materiales productos quiacutemicos etc (wwwecoinventch)
eacuteste trabaja con el meacutetodo de CML el cual entra en la categoriacutea de impacto
salud humana e impacto toxicoloacutegico Ahora bien los datos entregados por
ECOINVENT son poco alentadores ya que soacutelo proporciona datos de
impactos potenciales en dos de sus materias primas que son el Rutilo e
Ilmenita pero no entrega datos en los procesos unitarios de fabricacioacuten
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
65
como material lo que la cuantificacioacuten de su ciclo de vida no estaacute
registrada
La Declaracioacuten Ambiental del producto (DAPacutes) es otra forma medir
sustentabilidad actualmente estas declaraciones son de caraacutecter
voluntario y transmiten la informacioacuten ambiental cuantificada sobre el ciclo
de vida proporcionando una comunicacioacuten comparable y creiacuteble del
comportamiento ambiental del producto al momento de hacer una eleccioacuten
Si bien es cierto la empresa que elabora el TiO2 no presenta una
declaracioacuten ambiental del producto tiene un historial de datos ecoloacutegicos con
medicioacuten de huella de carbono y otros los cuales se puede pensar que a
futuro con las cifras publicadas esteacuten en pasos para seguir la redaccioacuten de
una RCP y terminar con una DAPacutes
Al realizar una evaluacioacuten ambiental de caraacutecter cualitativo como producto
terminado se pudo determinar algunos impactos ambientales potenciales en su
ciclo de vida eacutestos son los siguientes
Del origen se puede comentar que no es un producto masivo a nivel
mundial y que es en base a arenas de metales pesados con ciertas
caracteriacutesticas por lo que al TiO2 lo hace tener una materia prima con una
alta demanda de transporte hacia el lugar donde se procesa y con ello una
alta huella de carbono
Con respecto a la forma de extraccioacuten del material en ambos tipos existe
una eliminacioacuten de las capas superficiales de la corteza terrestre alterando
las propiedades naturales del suelo la flora la fauna y el paisaje del lugar
dando lugar a una posible erosioacuten y peacuterdida del recurso suelo (Comisioacuten
Nacional de Aacuteridos 2001) Si bien es cierto la mayoriacutea de las empresas
extractoras tienen programas de manejo sustentables muy pocas tienen
planes de recuperacioacuten de suelo siendo Australia un paiacutes con mayor
porcentaje de arenas de metales pesados el gobierno australiano tiene
zonas protegidas (parques naturales) en el cual para que una empresa
pueda tener faenas debe presentar un manejo de recuperacioacuten de suelo
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
66
nativo para evitar la alteracioacuten de la biodiversidad en totalidad Queda
abierta la interrogante hacia otros paiacuteses en donde existe poca o nada de
informacioacuten ambiental de coacutemo se estaacuten manejando en la recuperacioacuten de
suelos y en mantener su haacutebitat natural
En relacioacuten al proceso de fabricacioacuten es interesante destacar que en los dos
tipos de tratamiento para convertir las materias primas en TiO2 se pueden
reciclar sus residuos generando menos desechos El proceso con clorado es
relativamente compacto no deja productos secundarios pero a altas
temperaturas existe la posibilidad de generar PCDD y PCDF nocivos para la
salud el proceso de sulfatado genera maacutes residuos que el sistema anterior
pero sin existir el riesgo de emitir elementos toacutexicos al medio ambiente lo
que se hace cuestionable su conveniencia al momento de decidir por cual
proceso optar
De las propiedades mecaacutenicas que adquiere el mortero de cemento al incorporarle
TiO2 se puede concluir que al aumentar la cantidad en peso de TiO2 se muestra
un mortero maacutes seco menos trabajable lo que se recomienda el uso de
plastificantes para mejorar la mezcla Con respecto a las propiedades mecaacutenicas
no cambia mucho sus valores ya que no mejora ni baja sus cualidades
En relacioacuten al anaacutelisis econoacutemico realizado en este trabajo si bien es cierto el
costo de un mortero se eleva a grandes escalas al considerarlo con un espesor
de 25 cm es interesante plantearse la solucioacuten constructiva dada por el autor De
La Hoz et al 2009 de considerarlo soacutelo en la capa superficial porque mantiene
sus propiedades autolimpiantes y los precios se reducen bastantes Ahora bien el
porcentaje del TiO2 tambieacuten es relevante mencionarlo ya que autores como
Pereira 2010 ha trabajado con un 5 de TiO2 manteniendo las mismas
caracteriacutesticas mencionadas anteriormente y obteniendo un costo soacutelo el doble
que el modelo patroacuten es decir algo mucho maacutes alcanzable para cualquier
inversioacuten
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
67
Con respecto a los beneficios econoacutemicos dados al aplicar TiO2 inicialmente soacutelo
los precios se elevariacutean pero por un lado el costo de mantencioacuten se reduciriacutea y a
su vez seriacutea atractivo la imagen sustentable que tendriacutea las empresas tanto para
la venta como para la produccioacuten Pero hasta el momento todo lo referido a lo
aacutembito sustentable es de caraacutecter voluntario queda la esperanza en la cumbre de
RIO+20 que cambie el enfoque teniendo una retribucioacuten monetaria tanto para las
empresas como los paiacuteses de empezar a tener una conciencia de obligatoriedad
en todo lo referido a de sustentabilidad
Como aporte de esta tesis y trabajos futuros se puede mencionar que no ha sido
faacutecil clarificarlo pues son muchos puntos importantes que se vienen a la mente
Algunos puntos que se pueden referir son los siguientes
El recopilar la metodologiacutea de un estudio de ciclo de vida con el objeto de
poder implementar en cada producto
Conocer en detalle lo referido a una declaracioacuten ambiental del producto lo
que conlleva a una explicacioacuten de un procedimiento que avala el anaacutelisis de
ciclo de vida
Presentar un mortero de cemento que al incluirle TiO2 a la mezcla no
influye en sus resistencias mecaacutenicas por lo que se puede analizar su
durabilidad y comportamiento con los agentes externos como por ejemplo
ciclo hielo deshielo comportamiento con agentes agresivos etc
Demostrar que al aplicarle un procedimiento constructivo y una
dosificacioacuten adecuada no incrementa en su costo lo que lo hace ser maacutes
atractivo en su uso
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
68
BIBLIOGRAFIacuteA
a) ANNAMARIA COSTA IAN LUCA CHIARELLO ELENA SELLI MARCELLA
GUARINO Effects of TiO2 Based Photocatalytic Paint on Concentrations and
Emissions of Pollutants and on Animal Performance in a Swine Weaning Unit [en
liacutenea] Journal of Environmental Management 15 de Abril 2012 Vol 96 issue 1
Pag 86-90 lthttpdxdoiorg101016jjenvman201108025gt [Consulta 31 de
Julio 2012]
b) G HUumlSKEN M HUNGER HJH BROUWERS Experimental Study of
Photocatalytic Concrete Products for Air Purification [en liacutenea] Building and
Environment Diciembre 2009 Vol 44 issue 12 Pag 2463-2474
lthttpdxdoiorg101016jbuildenv200904010gt [Consulta 19 de febrero 2012]
c) A MAURY N DE BELIE Estado del arte de los materiales a base de cemento
que contienen TiO2 propiedades auto-limpiantes [en liacutenea] Materiales de
Construccioacuten Abril- Junio 2010 Vol 60 issue 298 Pag 33-50
lthttpdxdoi103989mc201048408gt [Consulta 12 de enero 2012]
d) PILAR FERNAacuteNDEZ I Propiedades Coloidales de partiacuteculas de TiO2 (Doctor en
Ciencias Fiacutesicas) Granada Espantildea Universidad de Granada Depto de Fiacutesica
Aplicada 2003 335 h
e) LUIS FERNANDO GARCEacuteS EDWIN MEJIacuteA JULIO SANTAMARIacuteA La
Fotocataacutelisis como alternativa para Aguas Residuales [en liacutenea] Revista
LASALLISTA de Investigacioacuten 26 de Abril 2012 Vol 1 issue 1 Pag 83-92
lthttphdlhandlenet10567195gt [Consulta 24 de Julio 2012]
f) AKIRA FUJISHIMA XINTONG ZHANG DONALD A TRYK TiO2 Photocatalysis
and Related Surface Phenomena [en liacutenea] Surface Science Reports 15 de
Diciembre 2008 Vol 63 issue 12 Pag 515-582
lthttpdxdoiorg101016jsurfrep200810001gt [Consulta 30 de Agosto 2012]
g) FELIPE DE LA HOZ M Desinfeccioacuten de aguas de uso agriacutecola mediante la
utilizacioacuten de un fotocatalizador inmovilizado en mortero de cemento y activado por
luz solar (Doctor en Ingenieriacutea Agriacutecola) Chillaacuten Chile Universidad de
Concepcioacuten Depto Recursos Hiacutedricos 2009 101 h
h) LUIGI CASSAR CARMINE PEPE GIAMPIETRO TOGNON GIAN LUCA
GUERRINI ROSSANO AMADELLI White Cement for Architectural Concrete
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
69
Possessing Photocatalytic properties En International Congress on the Chemistry
of Cement (Ndeg 11 2003 Durban Sud Aacutefrica) CTG-Italcementi Group y
Department of Chemistry University of Ferrara Italy 2003 pp sp
i) MIGUEL AC PEREIRA Capacidade de Auto- Limpieza de Argamassas contendo
Dioacutexido de Titaacutenio (TiO2) (Licenciatura en Ingenieria Civil) Minho Portugal
Universidad de Minho 2010 10 h
j) A MORBI S CANGIANO E BORGARELLO Cement Based Materials for
Sustainable Development En International Conference on Sustainable
Construction Materials and Technologies (Ndeg2 2010 Wisconsin USA) CTG
Italcementi Bergamo Italy 2010 pp sp
k) AacuteNGEL FERNAacuteNDEZ TX ACTIVEreg Hormigones Autolimpiantes Y Descontaminantes En Jornada Teacutecnica sobre Hormigones Especiales (2008-JT-02 2008 Barcelona Espantildea) ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politeacutecnica de Cataluntildea Barcelona Espantildea 2008 113 h
l) DRUEDA T RADA J MASS M LOacutePEZ R ORTEGA Estudio de la Morfologiacutea y Estructura resultante de mezclas TiO2MgO [en liacutenea] Revista Colombiana de Fiacutesica 31 de Agosto 2010 Vol42 Issue 1 lthttprevcolfisorgojsindexphprcfarticleviewArticle420107gt [Consulta 26 de Marzo 2012]
m) ROBERTO J CANDAL JUAN RODRIacuteGUEZ GERARDO COLOacuteN SILVIA GELOVER ELENA VIGIL SANTOS ANTONIO JIMENEZ GONZAacuteLEZ Y MIGUEL A BLESA Materiales para Fotocataacutelisis y Electro fotocataacutelisis En MIGUEL A BLESA Usos de oacutexidos semiconductores y materiales relacionados para aplicaciones ambientales y oacutepticas Universidad Nacional de General San Martiacuten Argentina 2001 pp 143-163
n) CORPORACIOacuteN NACIONAL DEL AacuteRIDO CORPORACIOacuteN DE DESARROLLO TECNOLOacuteGICO Industria del aacuterido en Chile Sistematizacioacuten de Antecedentes Teacutecnicos y Ambientales [en liacutenea] Santiago Chile tomo 1 2001 Disponible en lthttpesscribdcomdoc56538901Industria-Aridos-Chile-TomoIgt [Consulta 17 de agosto 2012]
o) DR copy FELIPE DE LA HOZ M DR JOSEacute LUIS ARUMIacute R DR DIEGO RIVERA S Manual de desinfeccioacuten de aguas de riego usando fotocatalizadores activados por Luz solar e inmovilizados en revestimientos de Canales ltManual en papelgt Facultad de Ingenieriacutea Agriacutecola Universidad de Concepcioacuten Chile 2005 Proyecto FIA-PI-C-2005-1-A-155
p) DR MARCEL ACHKAR Indicadores de Sustentabilidad En ACHKAR M CANTON V CAYSSIALS RDOMIacuteNGUEZ A FERNAacuteNDEZ G Y F PESCE Ordenamiento Ambiental del Territorio 2005 Comisioacuten Sectorial de Educacioacuten Permanente DIRAC Facultad de Ciencias Montevideo 104pp
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
70
q) ITZIAR AGUADO MORALEJO CARMEN ECHEBARRIA MIGUEL JOSEacute Mordf BARRUTIA LEGARRETA El Desarrollo Sostenible a lo largo de la Historia del Pensamiento Econoacutemico [en liacutenea] Munich Personal RePEc Archive 2008 Vol 29035 issue 22 lthttpmpraubuni-muenchende29035gt [Consulta 31 de Julio 2012]
r) ANDREacuteS SCHUNSCHNY HUMBERTO SOTO Guiacutea metodoloacutegica ldquoDisentildeo de indicadores compuestos de desarrollo Sosteniblerdquo[en liacutenea] CEPAL Mayo 2009 Ndeg255 109 pp lt httpwwwcepalorgcgi-bingetProdaspxml=publicacionesxml736127P36127xmlampxsl=dmaahtplp9fxslampbase=dmaahtpltop-bottomxsltgt [Consulta 21 de Julio 2012]
s) G BENVENISTE C GAZULLA P FULLANA I CELADES T ROS V ZAERA B GODES Anaacutelisis de Ciclo de vida y reglas de categoriacutea de producto en la construccioacuten El caso de las baldosas ceraacutemicas [en liacutenea] Informes de la Construccioacuten enero- marzo 2011 Vol 63 issue 522 pag 71- 81 ISSN 0020-0883 [Consulta 10 de Abril 2012]
t) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Mejores Teacutecnicas Disponibles (MTD) y Mejoras Praacutecticas Ambientales (MPA) [en liacutenea] lthttpwwwcnrcopesgciniciativas-no-gubernamentalesmejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpamejores-tecnicas-disponibles-mtd-y-mejores-practicas-ambientales-mpaprocesos-de-produccion-de-productos-quimicos-determinados-que-liberan-sustancias-quimicas-que-figuran-en-el-anexo-c gt [Consulta 18 de enero 2013]
u) MINISTERIO DE AGRICULTURA ALIMENTACIOacuteN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPANtildeA Registro estatal de Emisiones y fuentes contaminantes (PRTR) [en liacutenea] lt httpwwwprtr-esesDioxinas-Furanos-PCDDPCDF-730112007htmlgt [Consulta 18 de enero 2013]
v) CEMENTOS BIO BIO reg Cataacutelogo ldquoCementos Fabricacioacuten y Clasificacioacutenrdquo [en liacutenea] 15 pag lthttpcbbclgt [Consulta 18 de julio 2012]
w) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Preparacioacuten de muestras de prueba y mezclas comparativas en el laboratorio NCh 2260 Santiago Chile 1996 15 p
x) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros ndash Parte 1 Requisitos generales NCh 22561 Santiago Chile 2001 39 p
y) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Terminologiacutea clasificacioacuten y especificaciones generales NCh 148 Santiago Chile 1968 13 p
z) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Agua potable Requisitos parte 1 NCh 4091 Santiago Chile1984 17p
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
71
aa) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Morteros Determinacioacuten de la consistencia ndash Parte 1 Meacutetodo del extendido en la mesa de sacudidas NCh 22571 Santiago Chile1996 17 p
bb) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Materiales de construccioacuten ndash Determinacioacuten del coeficiente de absorcioacuten de agua NCh 2456 Santiago Chile2001 15 p
cc) Instituto Nacional de Normalizacioacuten (Chile) Cementos Ensayo de Flexioacuten y Compresioacuten de morteros de cemento NCh 158 Santiago Chile1967 13 p
dd) FRANCISCA RIacuteUS DIacuteAZ FRANCISCO JAVIER BAROacuteN LOPEZ ELISA SAacuteNCHEZ FONT Y LUIS PARRAS GUIJOSA Bioestadiacutestica Meacutetodos y Aplicaciones [en liacutenea] Citeulike 2005 lthttpwwwbioestadisticaumaesbaronbioestadisticapdfgt [Consulta 13 de Agosto 2012] ISBN 847496-653-1
ee) XAVIER CASANOVAS La Construccioacuten sostenible Una mirada estrateacutegica En Convencioacuten Teacutecnica y Tecnoloacutegica de la Arquitectura Teacutecnica (Ndeg5 2009 Albacete Espantildea) Colegio de Arquitectos de Almeriacutea Albacete Espantildea 2009 lthttphdlhandlenet211711004gt pag 1-17
ff) SHAW C FENG AND CHE B JOUNG A measurement infrastructure for
sustainable manufacturing [en liacutenea] International Journal of Sustainable
Manufacturing 30 de Agosto 2011 Vol 2 issue 2 pag 204- 221 ISSN 1742-
7231 lt httpdxdoiorg101504IJSM2011042152gt [Consulta 7 de septiembre
2012]
gg) ERNESTO EDUARDO NIETO SAacuteNCHEZ VIRGINIA GUADALUPE LOacutePEZ
TORRES SONIA ELIZABETH MALDONADO-RADILLO La Sustentabilidad y el
cumplimiento de Normas una oportunidad para elevar la rentabilidad operativa de
las empresas El caso de una planta de Manufactura electroacutenica en Baja
California [en liacutenea] Social Science Research Network 2011 Vol 4 issue 4 pag
45- 60 lt httpssrncomabstract=1952139gt [Consulta 12 Diciembre 2012]
hh) ALEXA SENIOR JULIANA FERRER MERCY NARVAacuteEZ JUDITH COLINA Y
JOSEacute REVILLA Responsabilidad Ecoloacutegica del Sector Banca Universal Un
Cambio de Paradigma de la Gerencia Corporativa [en liacutenea] Multicencias 2010
Vol 10 issue 3 pag 241- 248 ISSN 1317-2255 [Consulta 12 de diciembre 2012]
ii) BARBARA UNMUumlszligIG WOLFGANG SACHS Y THOMAS FATHEUER Criacutetica a la
Economiacutea Verde Impulsos para un Futuro Social y Ecoloacutegicamente Justo [en
liacutenea] Fundacioacuten Heinrich Boumlll 2012 ISBN 978-3-86928-082-0 [Consulta 21 de
septiembre 2012]
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
72
jj) CLAUDIO ZAROR Apuntes ldquoConceptos Baacutesicos de Evaluacioacuten del Ciclo de Vida
ltManual en papelgt Universidad de Concepcioacuten 2008
kk) MARIacuteA JOSEacute BASTANTE-CECA SALVADOR CAPUZ-RIZO ROSARIO
VINtildeOLES-CEBOLLA BEacuteLGICA PACHECO-BLANCO Mercadeo verde
Ecoetiquetado y Compra Responsable [en liacutenea] Anales de la Universidad
Metropolitana 2011 Vol 11 issue 2 pag 15- 35 ISSN-e 1856-9811 [Consulta 27
de noviembre 2012]
ll) MARIacuteA TERESA FREJO MOYA MARGARITA LOBO ALONSO JIMENA GARCIacuteA
LOBO Y MARIacuteA JESUacuteS DIacuteAZ PLAZA Dioxinas y Medio Ambiente [en liacutenea] RSA
Revista de Salud Ambiental 2011 Vol 11 issue 1-2 pag 52- 63 ISSN 1577-
9572 [Consulta 22 de Octubre 2012]
mm) B RIVELA I CUERDA F OLIVIERI C BEDOYA J NEILA Anaacutelisis de Ciclo de Vida para el ecodisentildeo del sistema Intemper TF de cubierta ecoloacutegica aljibe [en liacutenea] httpmaterconstruccrevistascsices 2012 ISSN o465-2746 lthttpdxdoiorg103989mc201202611gt [Consulta 31 de diciembre 2012]
nn) DUPONTTM TI ndash PURE reg TITANIUM DIOXIDE Titanium dioxide for coatings [en liacutenea]lt httpwww2dupontcomgt [Consulta 30 de mayo 2012]
oo) EVONIK INDUSTRIES [en liacutenea] lthttpcorporateevonikcomgt [Consulta 18 de enero 2013]
pp) MZI RESOURCES [en liacutenea] lthttpmzicomaugt [Consulta 18 de enero 2013]
qq) ILUKA [en liacutenea] lthttpilukacomgt [Consulta 18 de enero 2013]
rr) YALE UNIVERSITY Enviromental Perfomance Index [en liacutenea] lthttpepiyaleedu gt [Consulta 18 de enero 2013]
ss) AUSTRALIAN GOVERNMENT Geoscience Australia [en liacutenea] lthttpwwwaustralianminesatlasgovaugt [Consulta 18 de enero 2013]
tt) WWF [en liacutenea]lt httpwwwwwforg gt [Consulta 18 de enero 2013]
uu) DOW JONES SUSTAINABLE INDEXES [en liacutenea] lthttpwwwsustainability-indexescomindexjspgt [Consulta 18 de enero 2013]
vv) EPD The Green Yardstick [en liacutenea] lthttpwwwenvirondeccomgt [Consulta 18 de enero 2013]
ww) ECOINVENT Centre [en liacutenea] lthttpwwwecoinventchgt [Consulta 18 de enero 2013]
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
73
ANEXO 1 IacuteNDICE EPI
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
74
mas efectivo Efectivo medianamente efectivo
efectivo debilmente maacutes debil
stronger performer
strong performer midest performer
weaker performer weakest performer
1 Switzserland 7669 11 Germany 6691 47 Georgia 5684 85 Togo 4866 121 Tajikistan 3878
2 Letvia 7037 12 Slovakia 6662 48 Australia 5661 86 Algeria 4856 122 Eritrea 3839
3 Norway 6992 13 Iceland 6628 49 USA 5659 87 Malta 4851 123 Libyan Arab Jamahiriya 3768
4 Luxembourg 6920 14 New Zealand 6605 50 Cuba 5648 88 Romania 4834 124 Bosnia and Herzegovina 3676
5 Costa Rica 6903 15 Albania 6585 51 Argentina 5648 89 Mozambique 4782 125 India 3623
6 France 6900 16 Netherlands 6565 52 Singapore 5636 90 Angola 4757 126 Kuwait 3554
7 Austria 6892 17 Lithuania 6550 53 Bulgaria 5428 91 Ghana 475 127 Yemen 3549
8 Italy 6890 18 Czech republic 6479 54 Estonia 5609 92
Dem Rep Congo 4749 128 South africa 3455
9 United Kingdom 6882 19 Finland 6444 55 Sri Lanka 5572 93 Armenia 4748 129 Kasakhtan 3294
10 Sweden 6882 20 Croatia 6416 56 Venezuela 5562 94 Lebanon 4735 130 Uzbekistan 3224
21 Denmark 6361 57 Zambia 5556 95 Congo 4718 131 Turkmenistan 3175
22 Poland 6347 58 Chile 5534 96
Trinidad and Tobago 4704 132 Iraq 2532
23 Japan 6336 59 Cambodia 5529 97 Macedonia 4696
24 Belgium 6302 60 Egypt 5518 98 Senegal 4673
25 Malaysia 6251 61 Israel 5464 99 Tunisia 4666
26
Brunel Darussalam 6249 62 Bolivia 5457 100 Qatar 4659
27 Colombia 6233 63 Jamaica 5436 101 Kyrgystan 4633
28 Slovenia 6225 64 Tanzania 5426 102 Ukraine 4631
29 Taiwan 6223 65 Belarus 5388 103 Serbia 4614
30 Brazil 6090 66 Botswana 5374 104 Sudan 46
31 Ecuador 6055 67 Cobe Ivory 5355 105 Morocco 4576
32 Spain 6031 68 Zimbawe 5276 106 Russia 4543
33 Greece 6004 69 Myanmar 5272 107 Mongolia 4537
34 Thailand 5998 70 Ethiopia 5271 108 Moldova 4521
35 Nicaragua 5923 71 Honduras 5254 109 Turkey 448
36 Ireland 5869 72
Dominican Republic 5244 110 Oman 44
37 Canada 5841 73 Paraguay 524 111 Azerbaijan 4311
38 Nepal 5797 74 Indonesia 5229 112 Cameroon 4297
39 Panama 5794 75 El Salvador 5208 113 Syria 4275
40 Gabon 5791 76 Guatemala 5188 114 Iran 4273
41 Portugal 5764 77
United Arab Emirates 5091 115 Bangladesh 4255
42 Philippines 5740 78 Nambia 5068 116 China 4224
43 South Korea 5720 79 Viet Nam 5064 117 Jordan 4216
44 Cyprus 5715 80 Benin 5038 118 Haiti 4115
45 Hungary 5712 81 Peru 5029 119 Nigeria 4014
46 Uruguay 5706 82 Saudi Arabia 4997 120 Pakistan 3956
83 Kenya 4928
84 Mexico 4911
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
75
ANEXO 2 DECLARACIOacuteN DE IMPACTO AMBIENTAL DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
76
ANEXO 3 INFORME DE SUSTENTABILIDAD DEL CEMENTO BUZZI UNICEM
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
77
ANEXO 4 DATOS ENTREGADOS POR ECOINVENT PARA RUTILO E ILMENITA
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
78
ANEXO 5 VALORES DE ENSAYO DE COMPRESIOacuteN A 3 Y 28 DIacuteAS
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
79
ANEXO 6 DATOS PARA EL CAacuteLCULO DE COEFICIENTE DE ABSORCIOacuteN
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO
80
ANEXO 7 COTIZACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LOS MORTEROS DE CEMENTO