Limpieza criogénica: avanzando hacia procesos industriales respetuosos con el medio ambiente

La limpieza criogénica es un sistema que consiste en hacer impactar hielo seco a presión sobre superficies sucias.

El hielo seco se obtiene a partir de dióxido de carbono. Éste se acelera por corriente de aire presurizada hasta conseguir velocidades supersónicas. Al golpear con la superficie, se crean explosiones microscópicas que hacen saltar la suciedad. Lo más importante es que no se generan residuos adicionales.

Este método forma parte de los sistemas de chorreo, por lo que en algunas ocasiones podemos referirnos a él como limpieza con hielo seco, limpieza con polvo de hielo seco o con chorro de CO₂. En inglés se conoce como dry ice blasting. A modo de curiosidad, vale la pena destacar que la primera patente corresponde al año 1947 y que su diseño y desarrollo se llevó a cabo en Estados Unidos.

Algunas de las ventajas más destacables de esta técnica no abrasiva son su rentabilidad, eficacia y sostenibilidad, habiendo demostrado superioridad frente a otros métodos convencionales. Para conocer más a fondo cómo se lleva a cabo y por qué es un método tan eficaz, os invitamos a entrar en materia a través de los siguientes apartados.

En qué consiste

En primer lugar, vamos a aclarar qué significa el término ‘criogénesis’, que a priori podría parecer extraído de una novela de ciencia-ficción. ‘Criogénesis’ viene del griego, significa generación de frío, pero en términos científicos es el conjunto de técnicas que se utilizan para enfriar una sustancia o material a la temperatura de ebullición del nitrógeno o menor. El nitrógeno se encuentra en estado gaseoso a temperatura ambiente, por lo que, si queremos alcanzar el punto de ebullición, hará falta enfriarlo o reducir su temperatura hasta los, ni más ni menos, -195,79 ºC (77,36 K). Y ¿esto por qué lo explicamos? Porque nos va a ayudar a entender qué sucede con el CO2 utilizado en la limpieza criogénica: el dióxido de carbono alcanza su punto de ebullición a los -57 ºC (216 K); si lo seguimos enfriando hasta los -195,79 ºC a los que hacíamos referencia antes, obtenemos CO₂ congelado. Esta introducción nos sirve para entender las leyes de la física por las que se rige este proceso.

El dióxido de carbono solidificado toma la forma de pequeños cilindros, llamados pellets. Se trata de partículas regulares, con ausencia de partes angulosas y menos densas que otros materiales sólidos; por eso le llamamos hielo seco suave, ya que es más delicado con las superficies (en este aspecto también influye si se utiliza la tecnología de manguera simple, más potente, o de doble manguera, menos potente y sólo utilizada cuando el objeto para limpiar requiere mayor cuidado). Los pellets pueden tener tamaños distintos, pero los que funcionan mejor para nuestro objetivo son los que hacen 3×8 mm, aproximadamente. Ahora conocemos las características físicas de nuestro agente limpiador, pero por sí sólo no obtendremos el efecto deseado. Necesitamos algo más.

La propulsión de los pellets o partículas de CO₂ se consigue mediante la aplicación de energía cinética, utilizando una presión de aire de 8 a 12 bar. Se pueden llegar a utilizar 70 kg de hielo seco por hora. La siguiente propiedad que entra en juego es el coeficiente de dilatación térmica: la superficie y la suciedad sufren cambios físicos tras la explosión, se contraen a causa de la bajada de la temperatura, pero de forma distinta; como consecuencia, se separan la una de la otra. Por último, el cambio de temperatura provoca que el dióxido de carbono pase rápidamente de fase sólida a gaseosa, proceso conocido como sublimación; esto implica que el volumen del CO₂ se expanda -generando tensión de cizalladura- y se movilice la suciedad, muy útil para las zonas de difícil acceso. La suciedad desprendida se barre o se aspira (también podría lavarse, si no hay incompatibilidad con el uso del agua).

Para llevar a cabo este proceso, es adecuado aplicar medidas de seguridad como protegerse los ojos, los oídos y las manos, así como mantener el espacio bien ventilado.

Cuándo se recomienda

La limpieza criogénica no tiene contraindicaciones, además, una de las ventajas que ofrece es que su coste es inferior, respecto a otros sistemas. No obstante, hay situaciones en las que es indispensable recorrer a esta técnica para limpiar superficies, por ejemplo, cuando el uso de materiales abrasivos -como podrían ser el agua, el vapor, químicos como la sosa o el líquido plástico, los disolventes, el sand blast (gravilla a presión), el chorreo con granalla de plástico o granos de maíz, el sodablasting (soda a presión), etc.- no son recomendables, porque podrían ocasionar daños en la superficie. Lo mismo sucede cuando la recogida del residuo generado por los sistemas de limpieza mencionados supone esfuerzos adicionales; también cuando no se pueden producir paros de la maquinaria durante mucho tiempo, siendo necesario limpiar sobre la máquina montada.

Por las razones expuestas, la limpieza con hielo seco se nos presenta como una alternativa perfecta para limpiar componentes frágiles, objetos con geometrías complejas, piezas mecánicas, neumáticas o hidráulicas, equipos con riesgo eléctrico, moldes, prensas, tuberías, hornos, contenedores, calderas, maquinaria, motores e instalaciones de sectores industriales como el alimentario, el farmacéutico, el aeronáutico, el nuclear o el térmico, entre otros.

Qué ventajas tiene

Como ya hemos avanzado en el inicio de este artículo, optar por el sistema de limpieza criogénica comporta beneficios a muchos niveles. A continuación, los sintetizamos en una lista:

• La limpieza mediante chorro de CO₂ seco es altamente eficaz.
• Se consigue una limpieza óptima en menos tiempo que con otros métodos.
• Permite hacer la limpieza sin desmontar la maquinaria.
• No requiere el uso de contaminantes secundarios.
• El dióxido de carbono es una sustancia no corrosiva ni inflamable ni conductora, por lo que no comporta riesgos.
• No requiere uso de espátulas, que podrían dañar las superficies.
• El CO₂ es asequible y no incrementa excesivamente el coste para la empresa.
• No se genera residuo porque el CO₂ se evapora, lo cual reduce costes de tratamiento de residuo.
• Ofrece absoluta seguridad para el profesional encargado de llevarla a cabo.
• Los equipos utilizados son móviles y fáciles de transportar y adaptar a cada ámbito.
• Se trata de una técnica de bajo impacto ambiental.

Dada la importancia de este último punto, le vamos a dedicar un apartado en especial.

Método responsable con el medio ambiente

Una de las actuales preocupaciones es que los procesos industriales tengan el mínimo impacto sobre el medio ambiente. Cualquier método que implique alargar la vida útil de los productos -reduciendo el desgaste o perjuicios sobre los elementos que hay que tratar-, un ahorro de recursos escasos del planeta -como el agua o las energías no renovables-, así como la eliminación del uso de sustancias tóxicas o peligrosas para el entorno, deben pasar de ser una alternativa a una primera opción. Nos encontramos en un punto en el que la conciencia social sobre lo que no rodea debe estar en primera línea, llevando a las empresas a tomar decisiones que contribuyan con a la protección de la naturaleza y la vida, es decir, aplicando sistemas de bajo impacto medioambiental en los procesos industriales.

La experiencia importa

Cuando tenemos que contratar un servicio para el mantenimiento de nuestras instalaciones y elementos de la empresa que, como hemos visto, deben ser tratados con el máximo cuidado, el expertise, la profesionalidad y valores de nuestro proveedor deben de ser los principales motivos que nos lleven a decantarnos por una u otra opción. En este sentido, el Grupo Cant ofrece la confianza de una empresa de profesionales nacida en el año 1963, que desde su origen desarrolla soluciones ajustadas a las necesidades específicas de cada cliente, con una amplia experiencia en sectores como el hospitalario, el farmacéutico, el químico, el alimentario e industrial de diversa índole, en definitiva, más de 500 clientes atendidos por una sólida plantilla de 700 profesionales, movida por la cultura del trabajo bien hecho y orientado al cliente, filosofía que ha guiado todas las acciones a lo largo de más de 50 años de recorrido.