Autores:

• Alina Castañeda Ramos 
• Mamani Ticona, Ronald Edu 
• Valenzuela Quispe, Jocelyn Nicol 

1.Introducción
Los cerámicos, a lo largo de la historia, han sido y son materiales muy utilizados en la
sociedad por ciertas características que le permiten destacar del resto de materiales. Entre las
principales se encuentran su versatilidad, resistencia,durabilidad y propiedades
termoaislantes. Actualmente, su uso en el rubro de la construcción está en auge,por lo que la
producción de cerámica es mayor. Además está catalogado como uno de los tres principales
materiales sólidos contemporáneos junto con los materiales metálicos y los materiales
poliméricos.

Sin embargo, también son notorias las consecuencias de la contaminación a las cuales nos
enfrentamos en estas últimas décadas, por lo anterior mencionado, es fundamental considerar
el impacto ambiental que esta importante industria genera en el planeta. España ,como uno de
los principales productores de cerámicos en el mundo, ha implementado normativas que
buscan reducir al mínimo las emisiones contaminantes. Y para lograr ese objetivo es
necesario la adopción de prácticas de producción más sostenibles, el desarrollo y la
implementación de tecnologías limpias ,así como la educación ambiental.

2. Síntesis del artículo Impacto ambiental del sector cerámico:
El artículo titulado “El impacto ambiental del sector cerámico”, difundido por Cerem
Communication, aborda los desafíos y soluciones sostenibles en la industria cerámica. Los
cerámicos son materiales destacados por su versatilidad, resistencia, durabilidad y
propiedades termoaislantes, y su uso en la construcción está en auge. Sin embargo, la
producción de cerámica genera un impacto ambiental significativo, incluyendo emisiones de
gases de efecto invernadero, alto consumo energético y generación de residuos. España, uno
de los principales productores de cerámicos, ha implementado normativas para reducir las
emisiones contaminantes. El artículo destaca la necesidad de prácticas de producción más sostenibles, tecnologías limpias y educación ambiental. Además, se están explorando
tecnologías más limpias y prácticas innovadoras, como procesos más eficientes, uso de
materiales alternativos y reciclaje de residuos. La regulación y políticas ambientales rigurosas
son esenciales para un desarrollo sostenible en el sector cerámico.

3. Sección informativa:

Cerámicos:

• Definición: Los materiales cerámicos son sólidos inorgánicos no metálicos, generalmente
  fabricados mediante la cocción de materiales a altas temperaturas. Estos materiales suelen
  estar compuestos principalmente de óxidos metálicos y no metálicos.
• Propiedades: La cerámica es un producto muy resistente al desgaste, a la temperatura, a
  la compresión. No posee emisiones tóxicas.

1. Alta dureza: Los materiales cerámicos son extremadamente duros, lo que les da una
   alta resistencia al desgaste y los hace ideales para aplicaciones donde la abrasión es un
   factor.
2. Resistencia a altas temperaturas: Los cerámicos pueden soportar temperaturas muy
   elevadas sin descomponerse, lo que los hace útiles para aplicaciones en entornos de
   alta temperatura.
3. Aislamiento eléctrico: Tienen una baja conductividad eléctrica, lo que los convierte en
   excelentes aislantes eléctricos.
4. Fragilidad: Aunque son duros, los cerámicos son frágiles y pueden romperse
   fácilmente bajo estrés mecánico.
5. Resistencia a la corrosión: Son altamente resistentes a la mayoría de los productos
   químicos, lo que los hace ideales para aplicaciones en entornos corrosivos.
6. Bajo coeficiente de expansión térmica: Esto significa que los cerámicos no se
   expanden o contraen mucho con los cambios de temperatura. (Álvarez-Fernández, M.,
   Peña-López, J. M., González-González, I. R., & Olay-García, M. (2003).).

• Técnicas: Evitar la emisión de partículas de polvo difusas. Reducir los gases
  contaminantes. Reducir el consumo de energía. Evitar el excesivo nivel de ruido.

1. Moldeo por inyección: Esta técnica implica la inyección de polvo cerámico mezclado
   con aglutinantes en un molde. Luego, el aglutinante se elimina y la pieza se sinteriza.
2. Extrusión: En este proceso, la pasta cerámica se fuerza a través de una boquilla para
   formar formas continuas, como tubos y ladrillos.
3. Prensado en seco y en húmedo: Los polvos cerámicos se prensan en moldes bajo alta
   presión. El prensado en seco se usa para piezas más pequeñas y el prensado en
   húmedo para piezas más grandes.
4. Sinterización: Después del prensado, los cerámicos se calientan a una temperatura
   debajo de su punto de fusión, lo que permite que las partículas se unan y la pieza se
   densifique.
5. Colado: Se vierte una barbotina cerámica (mezcla de agua y polvo cerámico) en un
   molde de yeso, que absorbe el agua y deja una capa sólida de cerámica en las paredes
   del molde (Gelves, J., Monroy, R., Sánchez, J. y Ramírez, R. (2013).).

• Aplicaciones tradicionales: Las aplicaciones tradicionales de los materiales cerámicos
  incluyen la fabricación de vajillas, ladrillos, porcelana, cerámica decorativa, entre otros.

1. Construcción: Ladrillos, tejas, baldosas, y cemento son ejemplos de cerámicos
   utilizados en la construcción.
2. Utensilios de cocina: Vajillas, ollas, y otros utensilios de cocina son fabricados con
   cerámica debido a su resistencia al calor y su dureza.
3. Sanitarios: Lavabos, inodoros, y azulejos para baños.
4. Ingeniería eléctrica: Aislantes eléctricos y componentes electrónicos debido a sus
   propiedades aislantes.
5. Medicina: Implantes ortopédicos y dentales, así como materiales para la reparación de
   huesos. (Malagón, E. (2005).)

Vidrios:

• Definición: El vidrio es un material sólido amorfo que se obtiene mediante el
  enfriamiento rápido de una mezcla fundida de componentes inorgánicos, principalmente
  sílice (dióxido de silicio, SiO₂). Este proceso de enfriamiento rápido impide la formación
  de una estructura cristalina, lo que le confiere al vidrio su característica estructura amorfa.
  Además de la sílice, la mezcla puede incluir óxidos de sodio (Na₂O), óxidos de calcio
  (CaO) y otros compuestos que ajustan sus propiedades físicas y químicas. (Mari, E.
  (1998)).
• Propiedades: El vidrio posee propiedades como transparencia óptica, dureza,
  resistencia a la compresión, resistencia al desgaste y a la corrosión química. Sin embargo,
  es frágil en comparación con los metales y puede fracturarse fácilmente bajo ciertas
  condiciones.

1. Transparencia: Una de las propiedades más destacadas del vidrio es su capacidad para
   permitir el paso de la luz visible, lo que lo hace ideal para ventanas y aplicaciones
   ópticas.
2. Dureza: El vidrio es un material duro, lo que le confiere resistencia a los arañazos y la
   abrasión.
3. Fragilidad: A pesar de su dureza, el vidrio es frágil y puede romperse en fragmentos
   afilados bajo impactos.
4. Resistencia Química: El vidrio es altamente resistente a la mayoría de los productos
   químicos, lo que lo hace ideal para el almacenamiento de sustancias químicas y
   productos alimenticios.
5. Aislamiento Térmico y Eléctrico: El vidrio es un buen aislante térmico y eléctrico, lo
   que lo hace útil en aplicaciones de aislamiento y en la fabricación de componentes
   eléctricos. (Morales, L. (2017)).

• Diferencias con materiales cerámicos: Aunque el vidrio comparte algunas
  propiedades con los materiales cerámicos, como la resistencia a la corrosión química,
  tiene una estructura amorfa en lugar de cristalina como la mayoría de los cerámicos.
  Además, el proceso de fabricación del vidrio implica la fusión y enfriamiento rápido,
  mientras que la cerámica se forma generalmente mediante la cocción de materiales a altas
  temperaturas.

1. Estructura: Los cerámicos suelen tener una estructura cristalina, mientras que el vidrio
   es amorfo.
2. Transparencia: El vidrio es típicamente transparente, mientras que los cerámicos son
   opacos.
3. Fragilidad: Ambos materiales pueden ser frágiles, pero el vidrio tiende a romperse en
   fragmentos afilados, mientras que los cerámicos suelen fracturarse de manera
   diferente.
4. Proceso de fabricación: La fabricación del vidrio implica un enfriamiento rápido para
   evitar la cristalización, mientras que los cerámicos a menudo se sintetizan a
   temperaturas altas para densificar su estructura.

Las cerámicas avanzadas se distinguen de las tradicionales porque utilizan compuestos
inorgánicos refinados o sintéticos ultrafinos de alta pureza como materia prima, además de
poseer una estructura química precisa y es por eso que su composición y propiedades
mejoradas, son destinadas a aplicaciones específicas de alta tecnología. Se clasifican en dos
categorías principales: cerámicas estructurales y cerámicas funcionales.

• Cerámicas Estructurales:
  Estas cerámicas están diseñadas para soportar altas cargas mecánicas y condiciones extremas.
  Su alta resistencia al desgaste, a la corrosión, y a altas temperaturas las hace ideales para
  aplicaciones en la ingeniería y la construcción. Algunos compuestos en los que se basa hoy
  este tipo de cerámica son en el nitruro de silicio, Si3N4; carburo del silicio, SiC; zirconia,
  ZrO2; o alúmina, Al2O3.
• Cerámicas Funcionales:
  Están optimizadas para funciones específicas como la conductividad eléctrica, la capacidad
  piezoeléctrica, o la superconductividad. Se utilizan en electrónica, sensores, y dispositivos
  médicos. Además algunos de los compuestos de los que están hechos estas cerámicas son el
  Titanato de bario (BaTiO₃), zirconato de plomo y titanio (PZT), óxido de zinc (ZnO).

Propiedades de las Cerámicas Avanzadas

• Propiedades Generales:

1. Alta dureza y resistencia al desgaste: Las cerámicas avanzadas, como el carburo de
   silicio (SiC) y el nitruro de silicio (Si₃N₄), son extremadamente duras y resistentes al
   desgaste.
2. Resistencia a altas temperaturas: Pueden soportar temperaturas muy altas sin
   degradarse, lo que es crucial en aplicaciones como componentes de motores y
   recubrimientos resistentes al calor.
3. Baja densidad: Algunas cerámicas, como el SiC, tienen una baja densidad, lo que las
   hace útiles en aplicaciones aeroespaciales.
4. Conductividad térmica y eléctrica variable: Dependiendo del material específico, las
   cerámicas pueden ser aislantes o conductores, lo cual es aprovechado en aplicaciones
   electrónicas y térmicas.

Preparación de Cerámicas Avanzadas

El proceso de fabricación de cerámicas avanzadas incluye varios pasos críticos:

• Preparación del polvo cerámico: Los materiales base se muelen hasta obtener un
  polvo fino.
• Formación de la mezcla: Se mezclan con aglutinantes y otros aditivos para facilitar el
  moldeo.
• Conformado: La mezcla se moldea utilizando métodos como la extrusión, el prensado
  o la inyección.
• Sinterización: Las piezas moldeadas se calientan a altas temperaturas para densificar
  el material y mejorar sus propiedades mecánicas.
• Acabado: Se realizan tratamientos adicionales como el pulido y el recubrimiento para
  mejorar las propiedades superficiales.

Campos de Aplicación de las Cerámicas Avanzadas

Las cerámicas avanzadas se han vuelto una alternativa muy eficaz para piezas estructurales
de requieren precisión industrial debido a que tienen una amplia gama de aplicaciones debido
a sus propiedades únicas:

• Industria Aeroespacial: Componentes estructurales ligeros y resistentes al calor.
  Espejos y lentes ópticas de alta precisión.
• Industria Automotriz: Piezas de motores como válvulas y pistones.
  Componentes de sistemas de frenado y transmisión.
• Electrónica: Substratos para chips de silicio. Condensadores y otros componentes electrónicos.
• Medicina: Implantes ortopédicos y dentales. Instrumental quirúrgico.
• Energía: Componentes para turbinas de gas y sistemas de generación de energía.
  Revestimientos protectores para plantas de energía nuclear.

4. Postura
Nuestra postura es que es crucial abordar y minimizar los impactos ambientales del sector cerámico debido a la sostenibilidad ambiental, ya que la producción de cerámicas tradicionales genera una considerable cantidad de emisiones de CO2 y otros contaminantes, contribuyendo al cambio climático. Además, las emisiones contaminantes pueden tener efectos adversos en la salud de las comunidades cercanas a las plantas de producción. Las empresas del sector tienen la responsabilidad de implementar prácticas sostenibles y reducir su huella ecológica, no solo por cumplimiento normativo, sino también como parte de una responsabilidad ética hacia el medio ambiente y la sociedad. El desarrollo de cerámicas avanzadas ofrece una oportunidad para reducir significativamente el impacto ambiental en comparación con las cerámicas tradicionales, mediante tecnologías que requieren menos energía, el uso de materiales alternativos y reciclados, la reducción de emisiones de gases contaminantes, la adopción de mejores técnicas disponibles (MDTs) que optimizan los procesos y la promoción de una economía circular. Adoptar tecnologías avanzadas y prácticas sostenibles en la industria cerámica es un paso crítico hacia la protección del medio ambiente y la salud pública, promoviendo la responsabilidad social corporativa y asegurando el cumplimiento de normativas ambientales más estrictas.
Continuando con nuestra postura, consideramos que la adopción de tecnologías avanzadas y prácticas sostenibles en el sector cerámico es un paso crítico hacia la protección del medio ambiente y la salud pública. Esto implica no solo la reducción de emisiones de gases contaminantes, sino también la minimización de residuos y la optimización de los recursos naturales.
Las empresas del sector cerámico deben asumir la responsabilidad de implementar medidas concretas para reducir su huella ecológica. Esto incluye la inversión en tecnologías más eficientes desde el punto de vista energético, la utilización de fuentes de energía renovable, como la solar o la eólica, y la adopción de prácticas de producción más limpias y responsables.
Además, es crucial fomentar la investigación y el desarrollo de cerámicas avanzadas que sean aún más sostenibles en términos ambientales. Estos avances pueden incluir el uso de materiales alternativos y reciclados, así como el desarrollo de procesos de producción que generen menos residuos y consuman menos recursos naturales.
La promoción de una economía circular en el sector cerámico es fundamental. Esto implica diseñar productos que sean más duraderos, reciclables y biodegradables, así como establecer sistemas de recogida y reciclaje eficientes para los residuos cerámicos.
Además de los beneficios ambientales, estas medidas también pueden tener un impacto positivo en la competitividad y la reputación de las empresas del sector cerámico. Cada vez más, los consumidores valoran las prácticas sostenibles y están dispuestos a apoyar a las empresas que demuestran un compromiso real con la protección del medio ambiente.

5. Referencias

● Álvarez-Fernández, M., Peña-López, J. M., González-González, I. R., & Olay-García,
M. (2003). Características generales y propiedades de las cerámicas sin metal.
Rcoe, 8(5), 525-546. https://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S1138-123X2003000500005&script=sci_arttext &tlng=en
● Gelves, J., Monroy, R., Sánchez, J. y Ramírez, R. (2013). Estudio comparativo de las
técnicas de extrusión y prensado como procesos de conformado de productos
cerámicos de construcción en el Área Metropolitana de Cúcuta, Boletín de la
Sociedad Española de Cerámica y Vidrio 52(1), pag. 48-54. https://boletines.secv.es/upload/2013021891143.20135248.pdf
● Malagón, E. (2005). Materiales cerámicos: propiedades, aplicaciones y elaboración.
Centro de Investigaciones de Diseño Industrial. https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=ar6MRNYWEsUC&oi=fnd&pg=PA1&dq =aplicaciones+tradicionales+ceramicos&ots=vtGZ6czna2&sig=KxcxDX04eDJbvvsQ2 DWIfn5zlMo#v=onepage&q&f=false
● Mari, E. (1998). Los materiales cerámicos. TECNIBOOK EDICIONES. https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=ageXDwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA7&dq= +ceramicos&ots=LsgOw0cPZb&sig=tXHHHoF6XVBYvZbUB2CGeXQHIX8#v=onepa ge&q&f=false
● Morales, L. (2017). El vidrio en la edificación: propiedades, aplicaciones y estudios
de fracturas en casos reales [Trabajo de fin de grado, Universidad Politecnica de
Catalunya] https://upcommons.upc.edu/handle/2117/116414
● Zhang, H. (2021). Introducción, clasificación y aplicaciones de la cerámica avanzada.
Qingdao CBC Co., Ltd. https://aluminaceramics.wordpress.com/2021/10/19/introduccion-clasificacion-y-aplic aciones-de-la-ceramica-avanzada/
● Textos Científicos. (2006). Cerámicas avanzadas. Textos Científicos. https://www.textoscientificos.com/quimica/ceramicas-avanzadas