Galicia jugará un papel clave en el silicio futuro, usado para casi todo

El silicio, a pesar de ser uno de los materiales más abundantes en la corteza terrestre, es un gran desconocido. Pasa desapercibido y, lo cierto es, que para el futuro será determinante. Por ello, para tratar de generar una economía circular donde los materiales desechados de las empresas puedan emplearse en la producción de un silicio más puro, y para que los procesos que se lleven a cabo para ello no contaminen el medio ambiente, surgió el innovador proyecto ‘SisAl Pilot’.

Todo comenzó hace dos años (y tendrá una duración de cuatro), con el objetivo de poder aprovisionar deun material tan importante a Europa en un momento en el que se considera un crítico. En la iniciativa, coordinada desde la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, participan distintos centros de investigación europeos y empresas nacionales e internacionales que aplican los resultados y evalúan su impacto en la práctica.

En concreto, en el ámbito gallego, las empresas implicadas en estas pruebas son Fundiciones Rey, la fábrica Rey Bronze Castings y la minera Erimsa. Dentro de la parte investigadora, la aportación gallega también es fundamental, con el Centro de Investigación y Tecnología Matemática de Galicia (CITMAga) a la cabeza, junto al centro SilBuCam. Y, precisamente, la primera reunión para probar resultados en Galicia será la próxima semana, en Fundiciones Rey en Vilagarcía y en Rey Bronze Castings en Cuntis.

Tal y como comentan a EL CORREO desde Fundiciones Rey, ellos llevan “fundiendo el material de desecho que diversas empresas nos envían para la producción de silicio”. Y, aunque esta compañía a día de hoy se dedica sobre todo a la rama del hierro y el bronce, podrían interesarse en el silicio si los resultados del proyecto son positivos.

LA IMPORTANCIA DE LA MODELIZACIÓN MATEMÁTICA. El papel que juega el CITMAga en la modelización matemática es fundamental. En concreto, está implicado en la modelización matemática y simulación numérica de los hornos de inducción y hornos rotativos que se utilizan para fundir materiales. ¿Qué significa esto? La coordinadora principal del proyecto por parte del CITMAga, Dolores Gómez, lo explica a EL CORREO de un modo muy didáctico.

“En un horno de inducción el calor que se precisa para fundir los materiales que se introducen en su interior se genera a partir de una corriente eléctrica. El funcionamiento es similar al de las cocinas de inducción presentes en nuestras casas”, ejemplifica la matemática, que continúa: “Debajo de la placa de la cocina hay una bobina por la que circula una corriente eléctrica alterna que genera un campo electromagnético. Al poner sobre ella una olla de material conductor, por ejemplo acero, estos campos, inducen sobre el metal unas corrientes eléctricas que hacen que se caliente y, por conducción, el contenido de la olla. El material tiene que ser un conductor; no valdría, por ejemplo, el barro”.

Ahora bien, apunta que no todo el acero conduce igual de bien, de ahí que haya ollas que cuesten 30 euros y otras que lleguen a 200, porque “cuanto mejor más adecuadas sean las propiedades conductoras del metal, mejor se calentará la olla y en menos tiempo cocinará la comida”, incide. Este principio es igualmente aplicable a los hornos que se emplean para la producción del silicio.

“En este caso la olla se denomina crisol, que suele ser un recipiente cilíndrico normalmente de grafito, rodeado por una bobina de cobre por la que se hace circular una corriente eléctrica alterna que provoca campos electromagnéticos en el grafito, un material altamente conductor, y eso hace que se calienten los materiales conductores que haya en su interior, en este caso, productos de desecho que vienen de las empresas, a partir de los cuales, añadiendo unos reactivos adecuados, se pretende obtener el silicio”, explica.

También simulan otro tipo de hornos, los rotativos, que tienen forma similar a una hormigonera. “Dan vueltas y dentro hay una llama que se introduce desde uno de sus extremos. Esta llama produce calor en el interior, y funde los materiales que hay dentro”, simplifica.

De tal manera que, llegados a este punto, puede comprenderse mejor la importancia que juega el CITMAga para poder determinar por ejemplo, la potencia que debe suministrarse a los hornos para que se alcance una determinada temperatura en su interior, el material más adecuado para fabricar el crisol, el número de vueltas que debe tener la bobina que rodea el horno, etc. En definitiva, “representar en cierta medida los diferentes fenómenos físicos que tienen lugar en el horno y analizar los diferentes parámetros que intervienen en ellos para que el proceso se lleve a cabo del modo más eficiente posible y sea rentable a nuestros socios”.

Por ejemplo, podrían determinar si una frecuencia de 50 hercios y 800 amperios sería suficiente para que los materiales llegasen a fundirse o no, y, si no funciona, lo que sucedería si se le suministran en vez de 50, por ejemplo 200 hercios. “Independientemente de la tecnología del horno, para diseñar un proceso eficiente hay que tomar muchas decisiones técnicas”, concluye Gómez.

Gracias al proyecto ‘SisAl Pilot’ se logrará un consumo de energía tres veces menor, eliminar las emisiones directas de CO2 a la atmósfera y de otros contaminantes nocivos y, además, de forma circular y sostenible.

 

 

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