Científicos españoles desvelan el «misterio» del yeso

Presente en casi todas nuestras construcciones, fabricado por cientos de toneladas en todo el mundo y con múltiples aplicaciones, nadie, hasta ahora, había acertado aún a adivinar el secreto de su formación

 

 

La impresionante Cueva de los Cristales de Naica

 

 

Incluso algo tan cotidiano y aparentemente bien conocido como el yeso puede, después de todo, encerrar un gran misterio. Presente en casi todas nuestras construcciones, fabricado por cientos de toneladas en todo el mundo y con aplicaciones que van desde la Ingeniería a la Medicina la realidad es que, hasta ahora, nadie había acertado aún a adivinar el secreto de su formación. 

Ahora, un grupo de investigadores del Laboratorio de Estudios Cristalográficos (CSIC-Universidad de Granada), en colaboración con la Universidad de Leeds, acaba de publicar un trabajo en el que el misterio queda, por fin, desvelado. 

Una investigación que abre las puertas, además, a nuevas formas de obtener yeso al margen de los complejos y costosos procedimientos actuales. El estudio, por su importancia, ha merecido la portada de esta semana de la revista Science.

 

Cristales de yeso vistos al microscopio; imagen elegida para la portada de la revista 'Science'.

"La gran sorpresa es que el yeso no nace siendo yeso", asegura Juan Manuel García Ruiz, director del Laboratorio de Estudios Cristalográficos. "Es decir, que el yeso no se forma directamente sino que lo hace a partir de de otro mineral, la bassanita".

Pero vayamos por partes. En la naturaleza, el mineral de yeso cristaliza a partir de una solución (líquida), rica en sulfato cálcico. Hasta ahora se pensaba que, siguiendo un proceso llamado nucleación, las pequeñas partículas de yeso se iban uniendo hasta formar diminutos cristales estables, que ya no se disuelven. A partir de ahí, y con el paso del tiempo, esos pequeños cristales podían empezar a crecer. 

En condiciones favorables y que no cambien durante un largo tiempo, el tamaño de esos cristales puede llegar a ser impresionante, tal y como sucede, por ejemplo, en la Cueva de los Cristales de Naica, en México, donde llegan a superar los diez metros de longitud.

La impresionante cueva de los cristales de Naica

Juan Manuel García Ruiz ha estudiado durante años los cristales de Naica, intentando averiguar cómo se originaron exactamente. Sus trabajos ya han sido portada de revistas como Geology o PNAS, y las espectaculares imágenes de la cueva de Naica y sus cristales gigantes han llegado al gran público en forma de documentales y artículos de divulgación.

Fue precisamente intentando averiguar el origen de esa maravilla natural que es Naica como García Ruiz, Alexander van Driessche y Mercedes Osorio, del citado Laboratorio de Estudios Cristalográficos, junto al grupo de Liane Benning, de la Universidad de Leeds, se dieron cuenta de la realidad.

Y la realidad es que el yeso no nace como yeso, sino como bassanita. "Pensábamos que las partículas se iban uniendo poco a poco hasta que surgía un cristal de yeso, pero nos equivocábamos", asegura García Ruiz. Lo cual tiene una enorme importancia.

La escayola de casa

 

 

 

 Cristales en forma de agujas de yeso.

 

 

La bassanita, en efecto, es el mineral que se conoce vulgarmente como yeso cocido y que, al mezclarlo con agua, libera calor y se endurece formando el yeso o escayola que llega a nuestras casas. "La bassanita -explica García Ruiz - se obtiene a partir del mineral de yeso extraído de las canteras. Lo que se hace con ese mineral es calentarlo hasta los 150 grados, para que pierda el agua y se deshidrate. Cuando compras un saco de yeso, en realidad lo que estás comprando es bassanita, o yeso cocido. Luego no hay más que volver a echarle agua y queda listo para el uso". 

"Lo que hicimos - continúa García Ruiz - fue analizar con un microscopio electrónico soluciones de sulfato cálcico a diferentes concetraciones. Y la sorpresa fue que los primeros cristales que se formaban no eran de yeso, sino de bassanita. Solo cuando esos primeros cristales crecían hasta un tamaño de una media micra se transformaban en yeso. Y lo que es más, todo sucedía a temperatura ambiente, a unos 25 grados". 

Algo realmente sorprendente, ya que se creía que la bassanita no se formaba a temperatura ambiente, sino solo en presencia de mucho calor, como sucede en las fábricas de yeso. "Pero hemos descubierto que, por lo menos al principio del proceso de cristalización, la bassanita sí que se puede formar a temperatura ambiente". 

Cada año se producen cien millones de toneladas de yeso cocido o bassanita calentando a 150 º C el mineral de yeso extraído de las canteras. Ahora, los experimentos de los científicos del CSIC prueban que sería posible encontrar una via para evitar ese proceso tan costoso. 

Ahorro de millones de euros

 

La única pega es que en los experimentos, la bassanita solo permaneció estable durante menos de una hora. "Pero si conseguimos estabilizar el proceso, si descubrimos un aditivo que pueda frenar la transformación de bassanita a yeso, entonces sería posible evitar todo el proceso industrial de fabricación y obtener la bassanita de forma natural y a temperatura ambiente". Algo que supondría un ahorro de muchos millones de euros a la hora de producir yeso cocido.

Además, los resultados del trabajo proporcionan información fundamental para entender cómo cristaliza exactamente el yeso, y por lo tanto para encontrar nuevas tecnologías para la desalinización del agua dura y para evitar la formación de incrustaciones de yeso a escala industrial. 

Las incrustaciones son uno de los mayores problemas en instalaciones domesticas e industriales. Se trata de la cristalización de yeso en tuberías, sistemas hidráulicos, calentadores u otros aparatos domésticos. El trabajo publicado en Science indica que lo que se ha de evitar no es la nucleación del yeso, sino la nucleación de la bassanita, lo que supone un cambio radical en el estudio de este problema. 

"Lo que necesitamos ahora - concluye García Ruiz - es ser los primeros en encontrar el aditivo que permita estabilizar la basanita".