Las incrustaciones son un quebradero de cabeza tanto para la industria del tratamiento de aguas como para detergencia. En el primer caso, porque la formación de depósitos reduce el rendimiento del sistema aumentando el consumo energético y/o los costes de mantenimiento y, en el segundo, porque se requiere de tratamientos específicos para eliminar bien toda la suciedad. Es por este motivo que en ambas industrias se utilizan agentes dispersantes y antiincrustantes.
Los agentes antiincrustantes actúan impidiendo que se forme el precipitado de carbonato cálcico (principalmente), mientras que los dispersantes intervienen una vez el precipitado se ha formado impidiendo que se formen núcleos de partículas que terminen convirtiéndose en una incrustación.
Entre estos agentes antiincrustantes destacan los fosfonatos.
El problema de los fosfonatos
El uso de productos derivados del fósforo como los fosfonatos genera un impacto medioambiental que no podemos obviar. El exceso de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo en las aguas de lagos, balsas, ríos, embalses, etc…. causan la eutrofización del agua.
El exceso de nutrientes hace crecer en abundancia las plantas y otros, consumiendo gran cantidad del oxígeno disuelto durante su crecimiento y putrefacción. Además, aportan materia orgánica (fango) en abundancia.
La eutrofización afecta a la calidad de las aguas. El aumento de la materia orgánica en putrefacción, junto con la reducción del oxígeno disuelto, provoca un fuerte olor en el agua. Esta pérdida de la calidad del agua puede generar muchos problemas tanto para la economía de la zona como para la salud de las personas que la habitan. Es por este motivo que cada vez son más los países que están restringiendo los límites de liberación de fósforo.
Además, la fabricación del fósforo y sus derivados implica una gran demanda de energía y una alta emisión de gases, lo cual también tiene un impacto negativo en nuestro planeta.
No hay fosfonatos
La fabricación de los fosfonatos compite con muchos otros procesos industriales por su materia prima: el fósforo. Por lo tanto, existen grandes fluctuaciones en el precio de estos productos. Algo que ha empeorado con la llegada del Covid.
La situación post pandemia que estamos viviendo ha puesto en jaque la comercialización de muchos productos, los fosfonatos entre ellos. La falta de disponibilidad tanto de producto como de transporte, junto con el impacto medioambiental antes comentado, han empujado a muchas empresas a rediseñar sus formulaciones utilizando una alternativa a los fosfonatos.
Una alternativa a los fosfonatos
Existen algunos polímeros dispersantes y antiincrustantes diseñados para reemplazar a los fosfonatos en las formulaciones de detergentes y para el tratamiento de aguas. Polímeros con unas propiedades dispersantes fuertes que ofrecen un control excelente sobre las incrustaciones de partículas, indicado para condiciones de dureza del agua entre moderadas y severas.
Mayor poder dispersante que los fosfonatos
Los polímeros dispersantes y antiincrustantes igualan la capacidad de los fosfonatos para evitar que se forme el precipitado, pero mejoran mucho la capacidad de dispersarlos.
La siguiente tabla compara el rendimiento de los polímeros dispersantes y antiincrustantes con el de los principales fosfonatos: PBTC (2-Phosphonobutane-1,2,4,-tricarboxylic acid), ATMP ( Amino Trimethylene Phosphonic Acid) y HEDP (Hydroxy Ethylidene Diphosphonic Acid).
Los siguientes gráficos muestran el porcentaje de inhibición de sulfato cálcico, de caolín y de óxido de hierro hidratado para estos fosfonatos y para los polímeros dispersantes y antiincrustantes. En todos los casos, la alternativa a los fosfonatos tiene un mejor rendimiento.
Polímeros dispersantes y antiincrustantes: dos en uno
Los fosfonatos son antiincrustantes potentes, pero no ofrecen buenas propiedades dispersantes. Es por ello que, generalmente, en las formulaciones van acompañados de un polímero dispersante (por ejemplo, el ácido poliacrílico o el poliacrilato sódico). Los polímeros dispersantes y antiincrustantes, por el contrario, reúnen ambas propiedades a la vez, por lo que constituyen una alternativa a los fosfonatos que no requiere la adición de otros polímeros.
Como se puede observar en el gráfico, las propiedades de inhibición del carbonato cálcico de los polímeros dispersantes y antiincrustantes son muy similares a las de las combinaciones del fosfonato PBTC con Ácido poliacrílico (PAA) y con otro copolímero.
Una alternativa a los fosfonatos con menor impacto ambiental
Además de todos los argumentos ya esgrimidos en cuanto a eficacia y rendimiento, los polímeros dispersantes y antiincrustantes tienen un menor impacto medioambiental que los fosfonatos. Por ejemplo, se ha comprobado que liberan 10,8 veces menos de fósforo que el PBTC.
