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RESUMEN
En los procesos electrolíticos se producen vapores altamente tóxicos debido a la liberación de gases (oxígeno, hidrógeno) en los cátodos y/o ánodos en un ambiente ácido. Por ejemplo, en la electro-obtención de metales (ej. zinc, cobre), las burbujas de gas que se producen en los ánodos estallan cuando alcanzan la superficie, produciendo un aerosol de ácido sulfúrico llamado neblina ácida. Asimismo, en el proceso de cromado se produce una neblina de ácido crómico. Estos vapores afectan a los operarios, el ambiente y las estructuras de la planta, por lo que están fuertemente regulados por las agencias de control ambiental.
Una forma eficiente de reducir este problema es mediante la adición de surfactantes (tensoactivos), con el fin de bajar la tensión superficial del electrolito. Esto disminuye el tamaño de las burbujas de gas, así como la fuerza con que estallan. Además, la formación de una delgada capa de espuma sobre el electrolito permite que éste escurra de vuelta al medio líquido, reduciendo la formación de neblina. Los surfactantes usados para estas aplicaciones deben reunir características muy especiales debido a las condiciones extremas de pH, temperatura y oxidación en que se opera. Por esto, los surfactantes químicos tradicionales no son compatibles, existiendo muy pocos productos posibles de ser usados. Por más de 15 años se han usado principalmente fluoro-surfactantes producidos por la empresa 3M en EEUU. Sin embargo, a partir de Mayo de 2000 parte importante de estos productos han sido prohibidos por la EPA de EEUU (Environmental Protection Agency) por razones ambientales, obligando a la búsqueda de alternativas.
Un producto candidato son los extractos del árbol chileno quillay (Quillaja saponaria Molina). Estos extractos contienen un alto porcentaje de saponinas, surfactantes naturales de tipo no-iónico, que tienen una gran variedad de usos industriales. Estos extractos son producidos industrialmente en Chile (Natural Response S.A., 160 - 180 ton /año), en base a un nuevo proceso productivo ecológicamente sustentable. Debido a sus particulares propiedades químicas, las saponinas resisten las condiciones usadas en operaciones electrolíticas. De hecho, industrialmente se usan para reducir la neblina ácida en la electro-obtención de zinc en Canadá (Planta Kidd-Creek propiedad de Falconbridge). Pese a esto, su uso hasta el momento ha sido limitado por la existencia de los fluoro-surfactantes y los pocos estudios referidos al tema. Sin embargo, debido a las nuevas regulaciones que afectan los fluoro-surfactantes, así como el gran desarrollo de la minería en Chile, existe una excelente oportunidad para explorar esta aplicación y así aumentar significativamente el mercado de estos extractos producidos en el país.
En consecuencia el objetivo de este proyecto es determinar los parámetros técnicos que permitan usar los extractos de quillay en procesos electrolíticos, particularmente electro-obtención de cobre y zinc, así como procesos de cromado. Esto permitirá que Chile produzca un producto terminado posible de ser usado en el país y el extranjero. Se estima un mercado global de al menos 300 ton de producto, del cual posiblemente se pueden captar 90 ton. Esto representa un valor de mercado de al menos US $1.8 millones, empleo para 40 personas y fomento de plantaciones de quillay (al menos 500 hectáreas), en zonas de alto impacto social (ej. secano costero interior, VI Región).
El proyecto se apoya fuertemente en los conocimientos de los extractos de quillay desarrollados en el proyecto FONDEF I 2010, así como la experiencia en el tema de las empresas participantes (Natura Response S.A. y Desert King International; estudiando participación 3M Chile). Su duración es de 18 meses, con un costo total de 230 millones, con la participación de la P. Universidad Católica de Chile (64.1 millones), empresas privadas (60.9 millones), y FONDEF (105 millones). |