Las cenizas de carbón, también conocidas como residuos de combustión de carbón (CCW) y residuos de combustión de carbón (CCR), se componen principalmente de minerales básicos, como hierro, sílice, aluminio y calcio. Con aproximadamente 130 millones de toneladas producidas cada año, las cenizas de carbón constituyen la segunda mayor corriente de desechos industriales en los Estados Unidos.
Las cenizas de carbón se eliminan en aproximadamente 2.000 instalaciones en todo el país: en más de 600 estanques de cenizas húmedas y más de 300 vertederos secos en las centrales eléctricas, en al menos 100 vertederos secos fuera del sitio, 750 vertederos inactivos y cientos de minas abandonadas e inactivas.
Se estima que el 36 por ciento de los residuos de cenizas de carbón generados por las empresas de servicios públicos en 2007 se eliminaron en vertederos secos, que a menudo se encuentran en el sitio de la central eléctrica donde se quemó el carbón. Sin embargo, el almacenamiento en seco de las cenizas de carbón puede ser peligroso. El viento puede dispersar las cenizas secas y soplarlas en parcelas adyacentes como “polvo fugitivo”, un polvo con alto contenido de carcinógeno que puede causar problemas de salud importantes cuando se inhala. Los vertederos secos también son peligrosos para el agua subterránea, especialmente cuando no están revestidos adecuadamente.
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El almacenamiento de cenizas de carbón húmedo consiste en cenizas mezcladas con agua y almacenadas en grandes libras, que se conocen como “embalses de superficie”, “estanques” o “lagunas”. El método más común de eliminación de cenizas es la eliminación en húmedo. El almacenamiento de cenizas húmedas consiste en construir un gran estanque y llenarlo con lechada de cenizas de carbón, permitiendo que el agua se drene y se evapore de las cenizas con el tiempo.
En 2007, el almacenamiento húmedo representó el 21 por ciento de la eliminación de cenizas de carbón en los EE. UU. Desafortunadamente, las sustancias tóxicas contenidas en las cenizas de carbón pueden migrar a las fuentes de agua cerca de los estanques, disolviéndose y filtrándose en el suelo como “lixiviados”. metales y contaminantes a menudo llegan a las aguas subterráneas, exponiendo a los peces y la vida silvestre a sustancias tóxicas como el arsénico.
Afortunadamente, hay otra forma de deshacerse de las cenizas de carbón. Aproximadamente el 40 por ciento de la ceniza de carbón producida cada año se recicla y se reutiliza beneficiosamente. La ceniza de carbón se reutiliza comúnmente como relleno estructural o relleno para minas abandonadas, como la capa superior en caminos sin pavimentar, como un aditivo agrícola para el suelo y como ingrediente en concreto, tableros y pistas escolares. Cada año, se usan aproximadamente 11.5 millones de toneladas de cenizas de carbón en rellenos estructurales, como terraplenes de carreteras o cimientos de edificios.
Las cenizas de carbón se pueden reutilizar de dos formas: encapsuladas o sin encapsular. Las cenizas sin encapsular están en forma de partículas o lodo sueltas o no unidas. Las cenizas encapsuladas se unen a productos como paneles de pared, hormigón, materiales para techos y ladrillos. Existen numerosos beneficios ambientales para el uso de cenizas de carbón encapsuladas, que incluyen la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, la conservación de la energía, la disminución de la disposición de la tierra y la necesidad limitada de extraer y procesar materiales vírgenes.
Las cenizas de carbón encapsuladas son la clave para un uso seguro. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) utiliza una tecnología en los vertederos de residuos peligrosos que garantiza que, si los residuos tóxicos entran en contacto con la humedad, los elementos tóxicos se unen a nivel molecular en compuestos insolubles que no permitirán que los elementos tóxicos se filtren y contaminar las fuentes de agua cercanas. Esta misma tecnología se usa para encapsular cenizas de carbón en el concreto. Cuando se encapsula, la ceniza de carbón se puede usar para hacer bolas de boliche, concreto y ladrillos; La ceniza de carbón en estos productos está completamente encapsulada, evitando que se filtren los contaminantes dentro de la ceniza.
La ceniza de carbón se ha utilizado previamente con éxito como una mezcla mineral en el cemento de cemento Portland y como ingrediente en el cemento mezclado. Cuando se usa como aditivo, esta ceniza puede funcionar como un reemplazo parcial o adición al cemento Portland y generalmente se agrega directamente al concreto en la planta de lotes. La incorporación de esta ceniza en el cemento Portland mejora la trabajabilidad y durabilidad del material, reduce los costos e imbuye al concreto con mayor resistencia final, lo que resulta en un producto mejor y más estable.
