SALT LAKE CITY, UTAH — La arena para gatos suele fabricarse a partir de arcilla de bentonita sódica, un material relativamente barato y muy absorbente, pero que se obtiene mediante la minería a cielo abierto, una práctica perjudicial para el medio ambiente.
Una nueva arena para gatos sin bentonita sódica, producida aquí por PURR-fect Solutions, LLC (PFS), está fabricada a partir de cenizas volantes, un subproducto de las centrales eléctricas de carbón que normalmente se vierte en vertederos, lo que supone otro problema medioambiental.
PFS es una empresa derivada de Ceramatec Inc. (también de Salt Lake City), una empresa de investigación y desarrollo que ideó el proceso, en el que las cenizas volantes (un polvo fino compuesto principalmente por óxidos de alúmina y sílice) se transforman en gránulos al mezclarlas con una solución acuosa.
Los frágiles gránulos húmedos se transportan mediante un transportador de tornillo flexible Flexicon hasta un secador de lecho fluidizado circular, que reduce su contenido de humedad de aproximadamente un 5 % en peso a un 0,3 % en peso. A continuación, los gránulos se mezclan con agentes aglomerantes e ingredientes para el control de olores con el fin de obtener el producto final. Las propiedades de absorción de la arena son similares a las de la bentonita y su precio es competitivo frente a otros productos del mercado, afirma Chett Boxley, director general de PFS y antiguo investigador de Ceramatec.
El transporte de los gránulos húmedos hasta el secador es una parte fundamental del proceso, afirma. «Los gránulos son algo frágiles y, al transportarlos, es muy importante conservar la morfología y la distribución granulométrica de las partículas».
La cinta transportadora flexible, con una geometría especial de los tornillos, evita el deterioro
PFS encontró la máquina adecuada en el transportador de tornillo flexible. Consiste en un tornillo de acero flexible y giratorio dentro de un tubo de 10 pies de largo (3 m) y 4 pulgadas (10 cm) de diámetro exterior. El tornillo es accionado por un motor eléctrico de 2 hp (1,5 kW) con reductor de engranajes situado en el extremo superior del transportador, por encima del punto de descarga, lo que elimina el contacto del material con las juntas.
Una característica clave del diseño es que el tornillo se autocentra automáticamente dentro del tubo, lo que proporciona un espacio libre entre el tornillo y la pared del tubo. Esto ofrece espacio suficiente para que las partículas fluyan sin sufrir daños.
El proceso de fabricación de arena para gatos comienza con el transporte neumático de cenizas volantes desde un silo de almacenamiento hasta un peletizador de bandeja, donde se mezcla con una solución acuosa que contiene un activador para favorecer la formación de gránulos. Los gránulos resultantes contienen aproximadamente un 5 % en peso de humedad, como se ha señalado anteriormente, y su tamaño oscila entre 100 y 6 mesh (140 a 3.350 µm).
Los gránulos recién formados caen en una pequeña tolva, pasan a través de un adaptador de transición y llegan a la entrada del transportador de tornillo flexible, que transporta los gránulos con una inclinación de 45° hasta el secador de lecho fluidizado.
El diseño del tornillo es fundamental
De hecho, PFS aprendió por experiencia propia la importancia de contar con la geometría adecuada del sinfín. «Al principio compramos una unidad de segunda mano cuya espiral pensábamos que funcionaría», explica Boxley, «pero los gránulos rozaban la pared a la entrada del transportador. Esto manchaba la pared y provocaba que el sinfín se atascara».
«Se lo comentamos a Flexicon y ellos mejoraron la cinta transportadora con una espiral de geometría especializada para manejar materiales con propiedades difíciles». PFS lleva utilizando la cinta transportadora desde la puesta en marcha de su planta piloto en noviembre de 2012 y no ha tenido ningún problema, afirma Boxley.
El interior del tubo no requiere limpieza alguna, añade. Se puede vaciar invirtiendo el sentido de giro del tornillo sinfín y retirando los gránulos por la parte inferior del transportador, pero PFS no tiene que hacerlo. «Al final de un ciclo de producción, simplemente echamos un cubo de gránulos secos para sacar los últimos restos del tubo», explica.
En la actualidad, esta empresa emergente produce unas 650 000 lb/año (295 100 kg/año) de arena para gatos, que se vende a tiendas de mascotas de la región. La planta piloto funciona solo unas pocas horas al día y la producción se puede triplicar fácilmente pasando a un turno de 8 horas.
PFS hace funcionar el motor a solo unas 90 rpm, pero puede funcionar al doble de esa velocidad sin dañar los gránulos, afirma Boxley, señalando que la velocidad viene determinada por la capacidad de los equipos posteriores en la línea de producción.