FICHA TECNOLÓGICA
Proyecto de Innovación Tecnológica
2015
DATOS DEL PROYECTO
Título del Proyecto:
Tecnología apropiada para una alfarería rural sustentable
Disciplina:
Transdisciplinario tecnología apropiada/sustentabilidad
Indique el Área de aplicación
( ) Salud
( ) Energía y Medio Ambiente
( ) Electrónica, Computación y Comunicaciones
( ) Agroalimentación
( ) Biotecnología
( ) Materiales
( X ) Otro Producción cerámica artesanal
Tiene una solicitud de patente: No ( X ) Si ( ) Número de
solicitud:
Título de la invención:
Nombre del Responsable: Dra. Judith Ann Chaffee Hopper,
FEBUAP
Si colaboran más integrantes mencionarlos:
Ing. Uriel Aréchiga Viramontes, UAM-I; Ing. Moisés Ramírez
Zambrano, CEA; Domingo Martínez Romero, CEA; Dr. Juan Oliveras y
Alberú, UAM-X; Yolanda Pérez Pozos, CEA.
Nombre del estudiante becario: Gabriel Domínguez Zaragoza
Matricula:
Programa Académico: Licenciatura en Planeación del Desarrollo
Rural, CESDER, Zautla Puebla
Nombre del estudiante becario: Guadalupe Rojas Martínez
Matricula:
Programa Académico: Bachillerato a distancia (SEP-UNAM-BUAP)
Nombre del estudiante becario: Elvia Rojas Zacarías
Matricula:
Programa Académico: Bachillerato a distancia (SEP-UNAM-BUAP)
INFORMACIÓN DEL PROYECTO
Resumen: El proyecto busca documentar las mejoras en la
eficiencia térmica de los hornos “Tekol” desarrollados en el Centro
de Estudios Alfareros como resultado de innovaciones en la tapa y
recubrimientos internos (mortero) en los hornos de brocal usados
tradicionalmente en las comunidades del municipio de Zautla.
Asimismo busca desarrollar una propuesta de socialización y
divulgación científica basada en una comprensión interdisciplinaria
y las experiencias previas del equipo; adecuada a las condiciones
de los talleres, sensible a los rasgos culturales de la comunidad y
capaz de utilizarse en otras comunidades alfareras del país.
Palabras Claves: tecnología apropiada, alfarería sostenible,
eficiencia térmica, hornos de brocal mejorados, morteros
reflejantes, tapa semi-plana, serie Tekol
Planteamiento del problema a resolver:
Los materiales de construcción y características de los hornos
tradicionales de alfarería, producen una diferencia entre la
temperatura de la parte inferior y la superior al interior del
mismo de alrededor de 150°C. En condiciones de laboratorio, las
innovaciones tecnológicas y adaptaciones formuladas por el Centro
de Estudios Alfareros, lograron reducir la variación en temperatura
a menos de 50°C y el consumo de leña en cerca del 30%. El estudio
busca generar la información necesaria para la validación de campo,
utilizando 2 hornos mejorados construidos en talleres familiares al
colocarles una tapa semi-plana con plato deflector de fibra
cerámica de alta densidad. Asimismo, en condiciones de prueba
(hornito de pruebas) busca estimar las mejoras en eficiencia
térmica el utilizar de un recubrimiento interior de mortero
reflejante.
Antecedentes del Proyecto a desarrollar:
1. La relación Universidad – Sociedad. En el año 2005, se fundó
el Centro de Estudios Alfareros (entonces CEFORCAL) en la comunidad
de San Miguel Tenextatiloyan, Zautla Puebla, como iniciativa del
Centro de Estudios para el Desarrollo Rural (CESDER-PRODES AC) para
atender la problemática surgida por la instrumentación de la norma
NOM-011-SSA1-1993, que prohíbe el uso del Litargirio en los
acabados vidriados de la loza común --la actividad económica
principal de unas 2500 familias en el municipio, desde la puesta en
vigor del Tratado de Libre Comercio.
Desde los inicios del Centro de Estudios Alfareros (CEA), las
universidades Autónoma Metropolitana, Unidades Iztapalapa y
Xochimilco, así como la Facultad de Economía de la BUAP, han
colaborado con el desarrollo de un perfil de investigación para el
desarrollo de una tecnología sostenible como eje constitutivo del
centro, donde exista una fuerte asociación entre la investigación
universitaria y el desarrollo de la tradición artesanal.
El trabajo realizado a la fecha por el equipo
interdisciplinario, interinstitucional e intercultural, busca
reconocer la complejidad del problema de la producción alfarera
artesanal, entendiendo que la marginalidad de las condiciones de
subsistencia, impone condiciones adicionales a los retos del cambio
tecnológico. En este contexto, si bien no todos los antecedentes
enlistados son objeto del presente proyecto, forman parte del
problema en su conjunto. (En los anexos se encuentra una
descripción del programa general de investigación aplicada que
sirve como marco de este proyecto.)
2.- Hornos y combustible.
2.1.-Los hornos
Los hornos de alfarería están construidos generalmente con adobe
o tabique y a cielo abierto. La carga se cubre apenas con
tepalcates, lo que produce un aislamiento deficiente, de tal suerte
que la diferencia de temperaturas entre la parte baja y la parte
alta del horno es del orden de los 150ºC y más. Además se propicia
un consumo exagerado de combustible, tanto por la pérdida de calor
por la parte alta, como por el calentamiento de las paredes del
horno.
Con objeto de disminuir la diferencia de temperaturas y ahorrar
combustible, los técnicos/alfareros del CEA con la colaboración de
los universitarios, han desarrollado mejoras en el diseño,
estructura y materiales de construcción de los hornos, de manera
que sean accesibles para los talleres domésticos locales y
disminuyan sensiblemente el consumo de leña al mismo tiempo que
mejoren las condiciones del ambiente y temperatura de los hornos.
Es así que resultó la serie de hornos denominados “Tekol”, que
retoman la forma y uso tradicional del horno de brocal y le adaptan
o construyen:
1) arcos de ladrillo en forma de dovela para mejorar el sistema
de carga; 2) una parrilla y cenicero para mejorar el sistema de
combustión; 3) le incorporan nichos para el uso de conos
pirométricos en el monitoreo de quemas; 4) rediseñan una tapa de
fibra cerámica más hermética y con menor peso y con un plato
deflector que retiene/recircula los gases de la combustión y mejora
sensiblemente la uniformidad de la temperatura en el horno; 5)
cierran la boca del horno con una puerta a medida; 6) utilizan
formulaciones de morteros y recubrimientos aislantes con base en
los barros locales que reducen significativamente la pérdida de
calor y mejoran las condiciones de los ladrillos de construcción
común para el uso en los hornos. Recientemente el equipo ha
incursionado en la producción de ladrillos aislantes para la
construcción de los hornos utilizando materiales de la región.
Ahora se requiere de un estudio acucioso de las condiciones de
operación y de los perfiles de temperatura-tiempo, como función de
la carga del horno y del flujo de combustible que permita verificar
los resultados experimentales, y continuar con la construcción de
modelos matemáticos para simular el proceso, optimizar los diseños
y encontrar la mejores condiciones de aislamiento y operación. Esto
conducirá al ahorro de combustible, al mejoramiento de la economía
alfarera y a la sostenibilidad del proceso y la
comunidad.[footnoteRef:1] [1: La idea es tener una tecnología en
uso y adaptación constante, en lugar de largos periodos de espera
en lo que se desarrolla la tecnología “perfecta”.]
2.2.-Combustible.
Uno de los objetivos de la campaña gubernamental que se inició
en 1994 fue la sustitución del combustible tradicional, la leña,
por gas licuado. Esto, más que una solución, resultó un problema.
El costo del gas se eleva cotidianamente, dadas las circunstancias
del mercado petrolero, mientras que los precios de cazuelas y
jarros se mantienen o avanzan muy lentamente.[footnoteRef:2] Además
los combustibles fósiles no son renovables y añaden CO2 al
ambiente. [2: Hay que destacar que el la mayor parte del mercado
para la alfarería se ubica entre la población de más bajos
recursos,]
De aquí que sea pertinente estudiar a fondo el diseño de hornos
de nuevo tipo para establecer procesos autosostenibles, basados en
la recuperación de la leña como combustible tradicional: un recurso
renovable y que mantiene un balance de CO2 con la atmósfera y cuya
producción asegura la sostenibilidad
Una condición ligada a lo anterior, sine qua non, será el
cultivo de bosques como fuente renovable de energía y base de la
sustentabilidad, algo que de momento queda fuera del alcance de
este proyecto.[footnoteRef:3] [3: A iniciativa del CEA, el área del
CESDER relacionada con el cultivo de bosques – el campo
experimental La Cañada – ha desarrollado una propuesta de
mantenimiento y cultivo de bosques ligado a la producción alfarera,
donde la leña producto del raleo y limpieza del bosque se trasforma
en materiales combustibles para hornos alfareros.]
2.3 Avances con proyecto DITCo-2014029.
Los recursos asignados en el proyecto DITCo-2014029, permitieron
la adquisición de un termómetro de 12 canales y realizar mediciones
de temperatura-tiempo en 3 talleres familiares con hornos que
tenían diferentes adaptaciones en la estructura y materiales de
construcción: 1 horno rústico con tapa (deteriorada); 1 horno
mejorado en el sistema de carga (arcos en la forma de dovela
fabricados con ladrillo refractario), y 1 horno mejorado tanto en
el sistema de carga (arcos/dovela), como el sistema de combustión
(parrilla y cenicero) y tapa de fibra cerámica.
Aún cuando muchos de los resultados en la producción alfarera
artesanal dependen fuertemente de las condiciones climatológicas y
destreza del artesano mismo, las lecturas muestran por un lado una
disminución en el consumo de leña relacionada con las
características del horno y temperaturas más elevadas en los hornos
mejorados (Tekol).
Fundamentación del Proyecto:
· Para poder innovar en el diseño de manera sostenida, cambiar
los procesos de producción y los materiales utilizados en los
vidriados de la loza, es necesario que los alfareros tengan mayor
control sobre la cocción de las piezas, esto pasa fundamentalmente
por las características del horno y las técnicas del horneado.
· Con los nuevos hornos se espera que las temperaturas puedan
ser más elevadas y uniformes al mismo tiempo que se ahorre en
combustible. Sin embargo el cambio a un nuevo horno requiere de una
inversión inicial importante para las familias, además de tiempo
para aprender las destrezas y los nuevos saberes relacionados con
el control de la calidad del producto.
· En 2012-2014, el CEA logró construir 8 hornos con diversas
adaptaciones en talleres familiares, donde necesita documentar los
resultados en situaciones de quemas controladas, para demostrar los
resultados en usos comunes. Se espera que los resultados permitan a
las familias gestionar recursos, sin endeudamientos onerosos, para
ir modificando sus hornos de manera progresiva.
· Por su parte, la cercanía con algunas familias artesanas ha
permitido conocer más acerca del conjunto de significados que tiene
el horno en el contexto de la autonomía familiar en el taller.
Esperamos que la sensibilidad ante la problemática permita que el
proceso de transferencia tecnológica pueda realizarse en el
contexto del cuidado de las relaciones familiares y el
fortalecimiento de las unidades de producción.[footnoteRef:4] [4:
Se ha escrito abundantemente acerca de la transferencia tecnológica
en el medio rural, tanto en materia agropecuaria como artesanal. El
llamado “conservadurismo” tanto de campesinos como de artesanos,
frecuentemente esta relacionado con contextos socioeconómicos y de
opresión cultural ahora mejor comprendidos por los universitarios
involucrados. (Cees Leeuwis y Rhiannon Pyburn, 2002)]
· Los perfiles de temperatura tiempo generados de 2014, con el
respaldo de recursos DITCo-BUAP, permitieron constatar a grandes
rasgos la relevancia de los cambios en el sistema de carga
(arcos/dovela), el sistema de combustión (parrilla y cenicero).
Será de suma utilidad contrastar los resultados en los mismos
hornos con la colocación de una tapa y el uso de un recubrimiento
interior (mortero) reflejante.
Objetivo: En el marco de la Sostenibilidad como principio, se
pretende colaborar, mediante el desarrollo de tecnología adecuada,
al mejoramiento del trabajo alfarero (salud, eficiencia, economía,
etc.) e impulsar, mediante procesos productivos sostenibles, una
conciencia de equilibrio entre la población y su habitat y el
futuro.
Objetivos específicos:
1. Levantamiento de perfiles de temperatura-tiempo en hornos
tradicionales y mejorados utilizando una tapa semi-plana de la
serie “Tekol” en talleres domésticos del municipio de Zautla.
2. Levantamiento de perfiles de temperatura-tiempo en dos hornos
de pruebas utilizando un recubrimiento (mortero) reflejante al
interior de cada horno. (En un horno recubrimiento blanco y otro
metálico)
3. Registro y comparación del consumo de combustible en relación
con la carga, en los diferentes hornos para quemas con tapa y
reflejantes.
4. Contraste y comparación de las temperaturas logradas y
uniformidad de las mismas dentro de los hornos.
5. Publicación/divulgación del manual para la construcción y/o
adecuación de hornos.
6. Hacer del conocimiento de las instancias gubernamentales y
académicas correspondientes, los resultados del trabajo.
Metodología:
El equipo ampliado del CEA, donde participan los universitarios,
ha desarrollado un método de trabajo que parte de un “dialogo de
saberes” con los alfareros y alfareras; que se traduce en acuerdos
de experimentación, para luego convertirse en ejercicios de
sistematización (re-conocimientos) y socialización de resultado. El
trabajo en 2015 se desarrollará en torno a 3 líneas:
I. Formación/capacitación en talleres:
a) Taller: ¿Cómo mejoramos los protocolos de trabajo y bitácoras
para quemas controladas?
b) Mejoramiento de habilidades en el manejo del termómetro
digital y mediciones de temperatura
c) Comparación de resultados de las quemas/ejercicios de
d) Desarrollo de habilidades de redacción de reportes de
resultados, presentaciones y materiales de divulgación
e) Trabajo con jóvenes[footnoteRef:5] [5: Para el equipo del
Centro alfarero ha sido muy importante el trabajo con jóvenes, por
tener mejores condiciones de tiempo y cercanía con el estudio para
procesos formativos. La experiencia demuestra que tienen gran
influencia en sus familias y son excelentes transmisores de
innovaciones en la producción. ]
II. Experimentación convenida con el equipo:
f) Realización de 8 quemas monitoreadas con tapa semi-plana (4
de jahüete y 4 de vidriado); en 3 tipos de horno (tradicional,
modificado con arcos y con parrilla/cenicero, arcos). Levantamiento
de perfil de temperatura-tiempo durante la quema y control de
combustible. Total 8 quemas.
g) Evaluación de recubrimientos reflejantes para hornos
tradicionales mejorados. (Ver Anexo 1)
h) Realización de 4 quemas monitoreadas con recubrimiento
interior de mortero reflejante (2 con blanco y 2 con metálico) en
hornitos de pruebas en el CEA. Levantamiento de perfil de
temperatura-tiempo durante la quema. Total 4 quemas.
i) Realización de 12-16 estancias de trabajo y/o viajes al D.F.
de 1 a 3 días, con el equipo del Centro de Estudios Alfareros para
dar seguimiento a los resultados, las quemas y trabajo de
sistematización.
III. Sistematización/socialización:
j) Evaluación de resultados de las quemas: tiempo de quema,
resultados de cochura (calidad) y consumo de combustible.
k) Realización de 1 reunión de trabajo formativa con alfareros y
alfareras de la comunidad, incluidas las familias donde se
realizaran los estudios, para analizar los resultados de las quemas
y comentar ideas que ellos tengan respecto a buenas prácticas.
l) Realización de 1 reunión de trabajo con funcionarios
gubernamentales y académicos para presentar resultados y gestionar
apoyos para alfareros que quieran incursionar en cambios en sus
hornos.
Ilustraciones
· Tapa semi-plana Tekol propuesta por centro alfarero: la forma
distribuye mejor el calor, el plato deflector recircula gases y el
alambre nicromel la hace más ligera, facilitando su uso.
· Tapa utilizada en algunos hornos de la comunidad o de “media
naranja”
Desglose de presupuesto:
Bibliografía:
AMERICAN CERAMIC SOCIETY. (2014). Phase Diagrams.
http://ceramics.org/publications-and-resources/phase-equilibria-diagrams/phase-diagram-faq
BARRANQUERO, A., & Baeza, C. S. (2012). “Teoría crítica de
la comunicación alternativa para el cambio social. El legado de
Paulo Freire y Antonio Gramsci en el dialogo Norte-Sur” en Razón y
Palabra, (80). http://www.razonypalabra.org.mx/
CHAFFEE, Judith. (2011). La pedagogía del Otro y los caminos de
la alfarería rural. Los encuentro y el Centro de Formación y
Capacitación Alfarero e San Miguel Tenextatiloyan, Zautla, Puebla.
Tesis de Doctorado. Posgrado en Desarrollo Rural. UAM-X.
CHAFFEE, Judith. (2003). Dinámica económica y desarrollo local
en San Miguel Tenextatiloyan, Zautla, Puebla. Tesis de Maestría.
Posgrado en Desarrollo Rural. UAM-X.
COMUNIDAD, Marco Antonio. (2011). El desarrollo como proyecto de
largo plazo: experiencia del Centro de Formación y Capacitación
Alfarero. Tesis de Maestría. Posgrado en Desarrollo Rural.
UAM-X.
LEEUWIS, C., Pyburn, R., Eds (2002). Wheelbarrows Full of Frogs.
Social learning in rural resource management. Koninklijke van
Gorcum, Assen, the Netherlands
MATTES, Wolf E. (1990) Vidriados Cerámicos, fundamentos,
propiedades, recetas y métodos. Barcelona, Omega.
MORA, David. (2012). “Diálogo y transferencia dialéctica de
saberes/conocimientos” en Rev. de Inv. Educ. [online].
Vol.5, n.3, pp. 31-75. ISSN 1997-4043.
MUNGUIA, José y Uriel Aréchiga. (2010) “Determinación del calor
de combustión en especies arbóreas utilizadas como fuente de
combustible renovable” en Memorias del Encuentro Nacional de la
AMIDIQ. México, AMIDIQ
NORTON, FH. (1970).. Cerámica para el artista alfarero, México
D. F. CECSA.
OLIVERAS, Juan Manuel. (2005) La Enseñanza de Materiales y
Procesos para el Diseñador, Documento de Discusión para
Profesores. México, Programa Editorial de la División de
Ciencias y Artes para el Diseño, UAMX.
PARMELEE, Coulen Warner and Harman, Cameron G. (1973). Ceramic
Glazes. Boston, Cahers Publishing Co,
NUÑEZ, Ismael; Díaz, Guadalupe y Ortiz,
Pedro (2011). “Innovar en la tradición. La construcción
local de saberes campesinos en procesos interculturales” en:
Saberes colectivos y diálogo de saberes en México. Centro Regional
de Investigaciones Multidisciplinarias - UNAM, México,
RHODES, Daniel (1974)3ª Clay and Glazes for the Potter, Radnor
Pa.
ROJAS, Leticia. (1995). Desarrollo de un vidriado sin plomo de
baja temperatura para la alfarería tradicional mexicana. Tesis de
Maestría en Ingeniería Química. Maestría en Ingeniería Química.
UAM-I
SINGER, Félix (1979). Cerámica industrial, tomo 9 vol. I
Principios generales de fabricación de cerámica, tomo 10 vol. II
Procesos de la fabricación de cerámica, tomo 11 vol. III ídem., Ed.
Urmo, Bilbao.
STEPHENS, Jennie C., Maria E. Hernandez, Mikael Roman, Amanda C.
Graham, Roland W. Scholz (2008) “Higher education as a change agent
for sustainability in different cultures and contexts” en
International Journal of Sustainability in Higher Education Vol. 9
No. 3: pp. 317-338
VAN Kerkhoff, L., Lebel, L., (2006). “Linking knowledge and
action for sustainable development.” en Annual Review of
Environmental Resources 31, 12.1–12.33
VARIOS. (2003) “Ciencia y Tecnología para el desarrollo
sostenible”. Taller, Santiago de Chile.
VOGEL, Coleen, Susanne C. Moser, Roger E. Kasperson y Geoffrey
D. Dabelko (2007) “Linking vulnerability, adaptation, and
resilience science to practice: Pathways, players, and
partnerships” in Global Environmental Change 17:349–364.
http://www.elsevier.com/locate/gloenvcha
Otros:
ARTEAGA, Margarita. (2013) El tianguis de loza de San Miguel
Tenextatiloyan, Zautla. Reporte de Servicio Social. Licenciatura en
Economía. Facultad de Economía, BUAP
LÓPEZ, Eduardo. (2010) Investigación para la obtención de un
esmalte transparente, libre de materiales solubles. Reporte de
Servicio Social. Escuela de Artesanías, INBA
MARTÍNEZ, Domingo. (2013) Bitácoras de construcción de hornos
tradicionales mejorados “Tekol” en talleres domésticos del
municipio de Zautla. Documentos de trabajo Centro de Estudios
Alfareros. CESDER-PRODES
_________________. (2013) Bitácora de construcción y reportes de
funcionamiento de Horno de tiro invertido Tagatl Tekol. Documentos
de trabajo Centro de Estudios Alfareros. CESDER-PRODES
OVIEDO, María. (2010) Evaluación de propiedades alfareras de los
barros de San Miguel Tenextatiloyan, Zautla. Reporte de Servicio
Social. Escuela de Artesanías, INBA
RAMIREZ, Moisés. (2014) Análisis del Mejoramiento de Hornos de
Brocal Tradicionales. Breve Reseña Histórica. Documentos de trabajo
Centro de Estudios Alfareros. CESDER-PRODES
______________. (2013) Bitácora de construcción de horno de
pruebas Tekolquilitzin. Documentos de trabajo Centro de Estudios
Alfareros. CESDER-PRODES
______________. (2012) Construcción y propiedades de horno
tradicional mejorado Tekol. Documentos de trabajo Centro de
Estudios Alfareros. CESDER-PRODES
______________. (2011) Bitácoras sobre conductividad térmica de
ladrillos aislantes y refractarios. Documentos de trabajo Centro de
Estudios Alfareros. CESDER-PRODES
______________. (2010) Reporte de pruebas mecánicas y químicas a
esmaltes comerciales libres de plomo. Documentos de trabajo Centro
de Estudios Alfareros. CESDER-PRODES
______________. (2009) Bitácoras de pruebas alfareras a barros
locales en el municipio de Zautla. Documentos de trabajo Centro de
Estudios Alfareros. CESDER-PRODES
SERRANO, Marytrini. (2011) Uso de la leña y sustentabilidad en
la alfarería rustica. Reporte de Servicio Social. Ingeniería
Ambienta, Facultad de Ingeniería Química, BUAP.
METAS COMPROMISO A LA CONCLUSIÓN DEL PROYECTO
Los compromisos del presente proyecto son:
1. Preparación de perfiles de temperatura tiempo en hornos
brocal con mejoras en sistemas de carga y/o combustión con tapa
semi-plana.
2. Reporte: Analisis comparativo de resultados de quemas
monitoreadas.
3: Reporte: Resultados de pruebas de laboratorio de campo (CEA)
de las formulaciones de reflejantes.
4. Publicación del Guía/manual de construcción de hornos
mejorados Tekol.
5. Dos reuniones de socialización/análisis de resultados con
alfareras y alfareros y funcionarios gubernamentales y
académicos.
6. Informe de actividades
METAS COMPROMISO DE TIPO DE DESARROLLO
( X ) Proceso o metodología
( ) Equipo o dispositivo
( X ) Otro (especificar)
Pruebas de validación de campo
INDIQUE EL GRADO A ACANZAR DEL ENTREGABLE AL FINALIZAR
( X ) Metodología
( ) Diseño
( ) Prototipo de laboratorio
( ) Diseño industrial o para escalamiento
( ) Modelo escala real
( X ) Otro Pruebas de validación de campo
INFORMACIÓN DE POTENCIAL COMERCIAL
VENTAJAS POTENCIALES
1) Las tapas semi-planas de fibra cerámica con plato deflector
son la más importante respuesta a la fuga de calor en los hornos y
dificultades de maniobrabilidad por peso. Con un sistema de
financiamiento adecuado pueden ser accesibles a las familias
alfareras.
2) El recubrimiento/mortero reflejante puede llegar a tener un
valor comercial modesto, dados los ingresos promedio de los
alfareros, si se logra una formulación apropiada.
COMPARACIÓN CON OTROS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS
O INNOVACIONES RELACIONADAS
En la comunidad y el centro alfarero mismo, se han fabricado
tapas con forma de media naranja, para ajustarse a rasgos de la
producción en talleres familiares. Sin embargo, se ha encontrado
que los productores tienden a “copetear” el horno, reduciendo el
flujo adecuado de gases. La forma semi-plana sugerida por el centro
alfarero en la actualidad, permite una más adecuada circulación de
gases al interior, concentrando el calor y redistribuyéndolo en el
horno de manera más uniforme. Esto permite una “cochura” mejor de
las piezas y es particularmente útil si se quiere producir con
mayor temperatura y calidad.
NECESIDADES DEL MERCADO QUE CUBRE LA TECNOLOGÍA O INNOVACIÓN
Pocos generan tecnología o innovaciones para los talleres
alfareros que parten de su realidad y condiciones socioeconómicas,
ambientales y culturales.
De acuerdo con datos de FONART, existen cerca de 50 mil familias
que se dedican a la alfarería tradicional en el país. En el
municipio de Zautla, se estima que existen 2500 familias dedicadas
al oficio, el 90% de las cuales tienen hornos tradicionales. Es
decir, son el destino potencial de la tecnología propuesta.
El Centro de Estudios Alfareros es parte de una red de
organizaciones que trabajan con alfareros en Oaxaca, Michoacán, el
Edo. de México, Veracruz, Morelos, Tlaxcala y Puebla. Asimismo ha
establecido contacto con productores de Chihuahua, Chiapas e
Hidalgo por medio de eventos académicos en los que se ha
participado. Las posibilidades de extender los resultados de la
investigación son favorables.
ANÁLISIS DE COMPETENCIA
(Información sobre competidores, así como de productos y/o
tecnologías competitivas)
USUARIOS Y/O CLIENTES POTENCIALES
Nacional:
Talleres alfareros en Zautla, Puebla (San Miguel Tenextatiloyan
es el pueblo alfarero más grande de México)
Grupos alfareros de Los Reyes Mezontla, Puebla
Alfareros del Barrio de La Luz, Puebla
Alfareros de Paquimé, Chihuahua
Artesanos de Santa Fe de la Laguna, Michoacán, vinculados con
ONG GIRA
Artesanos ligados con ONG Innovando la Tradición, Oaxaca
En el extranjero:
ANEXOS
ANEXO 1
Evaluación de recubrimientos reflejantes para hornos
tradicionales mejorados.
El objetivo de emplear recubrimientos reflejantes[footnoteRef:6]
es mejorar la eficiencia en el consumo de combustible = reducción
de contaminación y de costos. [6: La pared interior de los termos
es un espejo.]
Introducción: (Exposición de motivos)
Es sabido que en los hornos de alfarería se trabaja a
temperaturas en el orden de los 850-900*C.
El proceso para alcanzar dicha temperatura implica el
calentamiento de las paredes del horno. Cuando se llega a
temperaturas cercanas a los 500*C (rojo fresa) las paredes empiezan
a emitir radiación infrarroja y contribuyen a calentar la carga. En
el calentamiento de la pared a partir del suministro de calor por
el combustible (leña) concurren dos mecanismos de transporte: la
conducción térmica-aislamiento y la absorción-reflexión del
calor.
Así la cantidad de calor que se emplea en el calentamiento de la
pared depende en principio de la capacidad de aislamiento del
material de construcción. Con un material de construcción poco
aislante, el calor se transmite por conducción hacia el exterior de
la pared y para alcanzar la temperatura de radiación se requiere
calentar toda la masa del horno. En cambio cuando la pared es muy
aislante, hay una resistencia al flujo de calor hacia el exterior,
por lo que la superficie interna se calienta más rápido y se inicia
la radiación.
Al proceso de conducción se suma el de absorción-reflexión del
calor por radiación en el cual se supone, teóricamente, que un
cuerpo “blanco” refleja la radiación, en tanto que el cuerpo negro
la absorbe.
Con base en lo anterior se puede decir que un horno con paredes
aislantes, con baja conductividad térmica y una superficie interna
de “cuerpo blanco” reflejante, conseguida con la aplicación de un
recubrimiento, tendrá un mejor funcionamiento: No habrá que
calentar toda la masa del horno sino solamente una capa, cuyo
espesor dependerá de las propiedades aislantes del material de
construcción y la eficacia del reflejante. El horno se calentará
más rápido y se reducirá el consumo de combustible por kg de carga
útil.
Experimentación: (Materiales y métodos)
Se producirán dos tipos de recubrimiento reflejante uno con
acabado blanco y otro con acabado metálico, de acuerdo con las
fórmulas y experiencias previas realizadas en el CEA, los cuales
serán evaluados para varios espesores de capa de recubrimiento,
primero en cuanto a conductividad, cobertura, tensión superficial,
expansión térmica y resistencia a los sucesivos cambios de
temperatura en hornos de prueba (laboratorio)[footnoteRef:7] y
luego en la práctica en hornos tradicionales mejorados construidos
con ladrillos refractarios[footnoteRef:8]. De acuerdo con
experiencias previas los reflejantes blancos debieran ser
producidos también como una pasta para el repellado de hornos
tradicionales construidos con adobes u otros materiales [7:
Calentar hasta 900*C, enfriar, volver a calentar 5 o 6 veces y
observar cambios en el recubrimiento.] [8: Fabricados de acuerdo
con l fórmula del CEA]
Evaluación de la conductividad térmica
Se construye un horno con ladrillos refractarios acomodados uno
junto a otro para formar una cavidad rectangular, en cuyas paredes
laterales, cerca de la chimenea, se intercalan los ladrillos
recubiertos. A los ladrillos recubiertos y a los testigos se les
hacen a la mitad de su longitud por el exterior tres perforaciones
en línea vertical con distintas profundidades: la primera hasta 1cm
de la cara interna, la segunda hasta 3 cm y la tercera hasta 5cm de
la cara interna. Fig 1
(Fig. 1 Horno de pruebas) (Fig. 2 Termómetro digital)
El horno se calentará con un soplete y gas butano. La
temperatura se controlará con termopares tipo K conectados a un
termómetro digital DT4208SD. Fig. 3
En las perforaciones de los ladrillos de prueba se colocarán
termómetros de mercurio y se registrará el cambio cada 15 minutos
contrastado con la T ambiente y la temperatura interna de
horno.
Conclusiones:
Los resultados se muestran en la tabla X y en las gráficas de
Temperatura contra tiempo. T vs t
La diferencias en los cambios Tvs t, en relación con la
colocación del bulbo (distancia de la pared caliente) proporcionan
información sobre la conductividad térmica del ladrillo de prueba,
en tanto que la comparación entre ladrillos permitirá seleccionar
los mejores reflejantes.
Prueba de campo en hornos mejorados:
Los reflejantes seleccionados se aplicarán en hornos mejorados
construidos con ladrillo refractario CEA cuyas paredes serán
recubiertas con alguno de los reflejantes seleccionados. Se
registrarán los perfiles de T vs t en por lo menos 9 puntos del
horno: Parrilla: pared opuesta al fogón, a la mitad del diámetro y
en el centro. Media altura: paredes izquierda, derecha y centro.
Parte alta: A la mitad del diámetro en ambos lados y en la pared
del fogón.
Pesar la carga y la leña consumida.
Conclusiones finales:
Realizar las tablas y gráficas correspondientes.
Es muy conveniente hacer varias quemas de prueba antes de
aplicar el reflejante, para evaluar con mayor certidumbre los
cambios. También vale la pena hacer las tres perforaciones en la
pared externa para evaluar la conductividad térmica en el
horno.
ANEXO 2
Programa Marco para la Investigación Aplicada en Centro de
Estudios Alfareros (CEA-CESDER/PRODES A.C.), San Miguel
Tenextatiloyan, Zautla, Puebla
1.- Los vidriados
La alfarería, cerámica tradicional, es y ha sido una de las
actividades más destacadas de los habitantes de nuestro país, que
no sólo es fuente de ingresos, sino manifestación de identidad y
campo de expresión artística. Las cerámicas de Paquimé y de Jaina,
entre otras, son muestras prehispánicas de un arte y una técnica
depurados.
La llegada de los españoles trajo consigo cambios que se
tradujeron en acabados diferentes. El bruñido de la cerámica fue
sustituido por el vidriado, para producir objetos más brillantes,
más impermeables, más llamativos, mediante el uso de técnicas que
los españoles heredaron de los árabes, quienes, en su momento,
adoptaron de culturas más antiguas, mesopotámicas y chinas.
Durante siglos el acabado de los utensilios se realizó con el
vidriado 2/3 PbO+1/3SiO2 (Litargirio o Greta + Sílice). Pero en
1993 la SSA emitió una norma NOM-011-SSA1-1993, en la que establece
límites para el plomo (Pb++) que pueden liberar, en las condiciones
de prueba, los recipientes destinados a la preparación o al
almacenamiento de los alimentos.
Aunque con la mezcla de PbO+SiO2 señalada, es posible producir
recubrimientos que pasen las pruebas establecidas por la norma,
esto exige de un estricto control de temperaturas y tiempos, que no
encaja en los métodos usuales de los alfareros tradicionales.
Hacia 1994 y auspiciado por FONART, arrancó un programa de
sustitución de los vidriados de plomo. La campaña puso su énfasis
en un vidriado alcalino, producido en Monterrey y denominado como
MC-097. Su empleo se impulsó en prácticamente todas las comunidades
alfareras del país.
El esmalte mencionado presentó algunos
inconvenientes[footnoteRef:9], entre los que destacó una propiedad
organoléptica, altamente perceptible por productores y usuarios.
Por diferencias en el coeficiente de expansión térmica con el
cuerpo cerámico, el esmalte se craquela y, en caliente, permite la
filtración de grasa hacia los poros del sustrato, donde
posteriormente se oxida y mantiene en el recipiente el olor a
“rancio”. [9: Además, en su formulación incluye Oxido de Bario y el
Ba++ está sujeto a las mismas restricciones que el Pb++.]
Luego de algún tiempo y de manera discreta, la mayoría de los
alfareros –especialmente los especialistas en cazuelas- volvieron a
emplear la mezcla de Litargirio y Sílice.
Recientemente, la S.S.A. ha intentado de nuevo poner en práctica
las Normas relacionadas con plomo que restringen a 7 ppm de Pb el
plomo liberado en las condiciones de prueba, o que definitivamente
prohíben su empleo. Empero los productores se resisten al cambio y
el MC-097 no cubre sus especificaciones o las expectativas de sus
consumidoras [footnoteRef:10] [10: Las amas de casa y o productoras
de comida dicen que el esmalte “enrancia”, algo que si bien es una
opinión subjetiva, hay que destacar que se trata de una opinión de
expertas.]
Es indudable que el uso del óxido de plomo entraña un riesgo
para la salud, no tanto la de los usuarios de los productos
terminados sino la de los propios productores, quienes mantienen un
contacto mucho más estrecho y más intenso con el
tóxico.[footnoteRef:11] [11: La exposición a materiales tóxicos
tiene que ver fundamentalmente con las condiciones de marginalidad
en las que viven las familias alfareras, donde el taller y la
vivienda forman parte de una misma unidad y el acceso al agua,
drenaje o condiciones de aseo son difíciles.]
Si los recursos humanos y su salud son el principal patrimonio
de la sociedad, la sostenibilidad de estos se torna en una
actividad prioritaria, perentoria, urgente. De ahí la necesidad de
desarrollar y producir vidriados no-tóxicos, para obtener acabados
con la calidad requerida por productores y usuarias.
2.- Hornos y combustible.
2.1.-Los hornos
Los hornos de alfarería están construidos generalmente con adobe
o tabique y a cielo abierto. La carga se cubre apenas con
tepalcates, lo que produce un aislamiento deficiente, de tal suerte
que la diferencia de temperaturas entre la parte baja y la parte
alta del horno es del orden de los 150ºC y más. Además se propicia
un consumo exagerado de combustible, tanto por la pérdida de calor
por la parte alta, como por el calentamiento de las paredes del
horno.
Con objeto de disminuir la diferencia de temperaturas y ahorrar
combustible, los técnicos/alfareros del CEA con la colaboración de
los universitarios, han desarrollado mejoras en el diseño,
estructura y materiales de construcción de los hornos, de manera
que sean accesibles para los talleres domésticos locales y
disminuyan sensiblemente el consumo de leña al mismo tiempo que
mejoren las condiciones del ambiente y temperatura de los hornos.
Es así que resultó la serie de hornos denominados “Tekol”, que
retoman la forma y uso tradicional del horno de brocal y le adaptan
o construyen:
1) arcos de ladrillo en forma de dovela para mejorar el sistema
de carga; 2) una parrilla y cenicero para mejorar el sistema de
combustión; 3) le incorporan nichos para el uso de conos
pirométricos en el monitoreo de quemas; 4) rediseñan una tapa de
fibra cerámica más hermética y con menor peso y con un plato
deflector que retiene/recircula los gases de la combustión y mejora
sensiblemente la uniformidad de la temperatura en el horno; 5)
cierran la boca del horno con una puerta a medida; 6) utilizan
formulaciones de morteros y recubrimientos aislantes con base en
los barros locales que reducen significativamente la pérdida de
calor y mejoran las condiciones de los ladrillos de construcción
común para el uso en los hornos. Recientemente el equipo ha
incursionado en la producción de ladrillos aislantes para la
construcción de los hornos utilizando materiales de la región.
Ahora se requiere de un estudio acucioso de las condiciones de
operación y de los perfiles de temperatura-tiempo, como función de
la carga del horno y del flujo de combustible que permita verificar
los resultados experimentales, y continuar con la construcción de
modelos matemáticos para simular el proceso, optimizar los diseños
y encontrar la mejores condiciones de aislamiento y operación. Esto
conducirá al ahorro de combustible, al mejoramiento de la economía
alfarera y a la sostenibilidad del proceso y la
comunidad.[footnoteRef:12] [12: La idea es tener una tecnología en
uso y adaptación constante, en lugar de largos periodos de espera
en lo que se desarrolla la tecnología “perfecta”.]
2.2.-Combustible.
Uno de los objetivos de la campaña gubernamental que se inició
en 1994 fue la sustitución del combustible tradicional, la leña,
por gas licuado. Esto, más que una solución, resultó un problema.
El costo del gas se eleva cotidianamente, dadas las circunstancias
del mercado petrolero, mientras que los precios de cazuelas y
jarros se mantienen o avanzan muy lentamente.[footnoteRef:13]
Además los combustibles fósiles no son renovables y añaden CO2 al
ambiente. [13: Hay que destacar que el la mayor parte del mercado
para la alfarería se ubica entre la población de más bajos
recursos,]
De aquí que sea pertinente estudiar a fondo el diseño de hornos
de nuevo tipo para establecer procesos autosostenibles, basados en
la recuperación de la leña como combustible tradicional: un recurso
renovable y que mantiene un balance de CO2 con la atmósfera y cuya
producción asegura la sostenibilidad
Una condición ligada a lo anterior, sine qua non, será el
cultivo de bosques como fuente renovable de energía y base de la
sustentabilidad, algo que de momento queda fuera del alcance de
este proyecto.[footnoteRef:14] [14: A iniciativa del CEA, el área
del CESDER relacionada con el cultivo de bosques – el campo
experimental La Cañada – ha desarrollado una propuesta de
mantenimiento y cultivo de bosques ligado a la producción alfarera,
donde la leña producto del raleo y limpieza del bosque se trasforma
en materiales combustibles para hornos alfareros.]
3.- Acabados y diseño
Como puede verse, los apartados anteriores se encuentran
vinculados con los costos de producción, mientras qué los acabados
y los diseños originales se relacionan más bien con los precios de
venta y los nichos de mercado.
En efecto, la alfarería tradicional produce los mismos modelos
de cazuelas, jarros, etc. Si bien existen diferencias en los
diseños y los acabados entre comunidades y al interior de ellas,
los productos son semejantes, lo que produce un efecto de
“estandarización” y de competencia, no deseables.
La “personalización” de los productos mediante el diseño, el
acabado y la incorporación de la expresión artística puede impulsar
nichos de mercado y elevar el rendimiento del trabajo al aumentar
los precios de venta.
4.- Los Recursos, Sostenibilidad, Medio Ambiente y Producción
Alfarera.
Salta a la vista que la producción alfarera, como la mayoría de
las actividades humanas se ha desarrollado a lo largo de su
historia sin tomar en cuenta la finitud de los recursos. Esta
conducta ha puesto riesgo la capacidad de las generaciones futuras
para reproducirse en condiciones semejantes (o mejores) a las
actuales.
Dado que la Alfarería es, generalmente, una actividad
semi-rural, la depredación de los bosques tiene una doble cara:
combustible para el hogar y la producción artesanal por una parte y
por la otra, ampliación del espacio para la producción agrícola,
mayormente de autoconsumo. El consumo de gas licuado, no resulta
una solución conveniente, por las desventajas señaladas en el
apartado 3.
En lo que respecta al agotamiento de los yacimientos de
arcilla[footnoteRef:15], es evidente que no existe ninguna
previsión del abastecimiento futuro, no sólo para las generaciones
venideras, sino para las actuales. Por ello se hace necesario
diseñar y producir pastas artificiales que garanticen la
continuidad de los trabajos de la comunidad alfarera. [15: La
arcilla, recurso no renovable, es un mineral sedimentario y
metamórfico que se forma a lo largo de muchos siglos, por
intemperización de sus precursores en procesos geológicos. ]
1
Jahuete
Vidriado
Horno Florencio
1
1
Horno Greroria
1
1
Horno CEA
2
2
Totales
4
4
Quemas controladas horno con tapa
Quemas
Tipo de horno
Tipo de horno
Quemas
Hornito de pruebas 1, CEA
2
Hornito de pruebas 2, CEA
2
Pruebas con reflejantes
35200.00
1
Becarios
35200.00
29700.00
2
Materiales quemas
9000.00
3
Tapas
9200.00
4
Materiales reflejantes
7500.00
5
Termopares
4000.00
12960.00
6
Gasolina
7200.00
7
Peajes
5760.00
33200.00
8
Internet
13200.00
9
Publicacion/manual
20000.00
Totales
111060.00
111060.00
Becas
35200.00
31.69
Pruebas experimentales
29700.00
26.74
Traslados seguimiento
12960.00
11.67
Comunicaciones/divulgación
33200.00
29.89
Totales
111060.00
100.00
Presupuesto 2015
Traslados
Becas
Totales
Concepto
Proporción del presupuesto
Comunicaciones/Divulgación
Experimentación
