1. Introducción
La cerámica tradicional, aunque utiliza materias primas naturales como la arcilla, tiene un alto impacto ambiental debido a su elevado consumo de energía y agua. Su producción industrial requiere grandes volúmenes de agua potable y energía para alcanzar temperaturas de cocción superiores a los 1.000 °C. Además, los esmaltes cerámicos contienen óxidos metálicos y sustancias químicas que pueden generar residuos difíciles de reciclar y liberar contaminantes. Una vez cocida, la cerámica no es compostable ni fácilmente reciclable.
En contraste, la biocerámica como alternativa sostenible y no contaminante utiliza materiales de origen biológico y procesos de baja energía. A diferencia de la cerámica convencional, puede biodegradarse y reintegrarse al suelo, dependiendo de su formulación. Además, en su versión optimizada, puede alcanzar impermeabilidad y reutilización sin perder su perfil ecológico.
2. Comparación entre Cerámica Tradicional y Biocerámica
2.1 Impacto Ambiental
- Cerámica Tradicional: Alta huella de carbono debido al uso intensivo de energía y agua. Requiere cocción a temperaturas elevadas y esmaltes con metales pesados que dificultan el reciclaje.
- Biocerámica: Menor impacto ambiental, ya que puede secarse al aire o requerir procesos térmicos a temperaturas mucho más bajas. Es biodegradable y no necesita esmaltes con metales pesados.
2.2 Procesos de Trabajo y Producción
- Tiempo de Producción: La cerámica tradicional involucra múltiples etapas (modelado, secado, primera cocción, esmaltado, segunda cocción), mientras que la biocerámica puede reducir significativamente los tiempos de fabricación si se prescinde de hornos de alta temperatura.
- Mano de Obra y Especialización: La cerámica tradicional requiere habilidades en modelado, esmaltado y cocción, mientras que la biocerámica puede necesitar conocimientos en química de materiales y biomateriales.
- Escalabilidad: La industria cerámica tiene procesos bien establecidos para la producción en masa. La biocerámica enfrenta desafíos de estabilidad de materiales y producción a gran escala sin comprometer su compostabilidad.
2.3 Impacto en la Salud y Seguridad
- Exposición a Sustancias Químicas: La cerámica tradicional puede implicar la manipulación de esmaltes tóxicos y la inhalación de partículas de arcilla, mientras que la biocerámica evita estos riesgos.
- Emisiones de Gases: Durante la cocción de la cerámica tradicional, se liberan gases como CO₂ y compuestos volátiles tóxicos. La biocerámica, al utilizar procesos de baja temperatura o secado natural, genera menos emisiones.
3. Optimización de la Biocerámica para Mayor Impermeabilidad y Reutilización
Si se trabaja en pellets moldeados por presión y calor, la biocerámica puede alcanzar mayor resistencia, impermeabilidad y reutilización. Para ello, es clave considerar los siguientes aspectos:
3.1 Selección de Materiales para Mejorar Compactación y Resistencia
- Biopolímeros Naturales: Quitosano (propiedades antimicrobianas e impermeabilizantes), Zeína (proteína del maíz con efecto hidrofóbico).
- Compuestos Minerales: Silicatos naturales (perlita expandida o arcillas de baja cocción) y carbonato de calcio para mejorar la cohesión sin necesidad de altas temperaturas.
3.2 Procesos de Moldeo y Recubrimiento Natural
- Moldeo por Presión y Calor: Reduce la porosidad y mejora la resistencia mecánica del material.
- Recubrimientos Naturales: Cera de carnauba o candelilla para una capa hidrofóbica sin afectar la transpirabilidad del material.
3.3 Evaluación de la Reutilización y el Reciclaje
- ¿Se puede volver a fundir y reutilizar? Si los pellets pueden remoldearse sin perder propiedades, se abre la posibilidad de reciclaje interno en fábricas.
- ¿Cómo se degrada al final de su vida útil? Si mantiene compostabilidad a largo plazo o puede triturarse para compostaje industrial, sigue siendo una opción ecológica.
4. Comparación Final
| Factor | Cerámica Tradicional | Biocerámica (Secado al aire) | Biocerámica en Pellets (Moldeo por presión y calor) |
| Materias primas | Arcilla, minerales, esmaltes con óxidos metálicos. | Residuos orgánicos, biopolímeros naturales. | Residuos orgánicos con biopolímeros mejorados para compactación. |
| Energía requerida | Alta, cocción a más de 1.000 °C. | Baja, secado natural o temperatura controlada. | Moderada, moldeo por presión y calor sin hornos intensivos. |
| Uso de agua | Alto, uso intensivo de agua potable. | Bajo, menor demanda hídrica. | Bajo, similar a bioplásticos prensados. |
| Impacto ambiental de acabados | Esmaltes con óxidos metálicos, residuos no biodegradables. | No requiere esmaltes, 100% compostable. | Puede incluir recubrimientos naturales impermeables. |
| Impermeabilidad | Relativamente impermeable solo si está vidriada y cocida a altas temperaturas. | Absorbe humedad, puede degradarse. | Potencialmente impermeable con compactación adecuada. |
| Durabilidad | Alta, puede durar siglos, pero frágil a los golpes. | Limitada, depende del ambiente. | Potencialmente alta si se refunde y reprocesa. |
| Reutilización y reciclaje | No se recicla, no es compostable. | Compostable, pero no reutilizable. | Puede ser reciclado y reprocesado como pellets. |
| Procesos de fabricación | Cocción en horno a +1000°C. | Secado natural o baja temperatura. | Moldeo por presión y calor, proceso intermedio. |
5. Conclusión: Biocerámica Optimizada como Alternativa Sostenible
La cerámica tradicional sigue siendo un material duradero, pero su alto impacto energético y dificultad de reciclaje la hacen menos sostenible.
En contraste, la biocerámica como alternativa sostenible y no contaminante optimizada con pellets prensados y moldeados por calor ofrece una alternativa con menor consumo de energía y agua, mayor durabilidad y posibilidad de reutilización y reciclaje.
Si bien este enfoque aún requiere más investigación en términos de escalabilidad y propiedades mecánicas, su potencial es enorme para reemplazar tanto cerámicas convencionales como ciertos plásticos reutilizables.
También los invito a seguir leyendo sobre viabilidad de materiales en la nota. https://bio-materia.com/ventajas-de-la-biofabricacion-vs-reciclaje-de-materiales-contaminantes/