Las cenizas volantes, también conocidas como cenizas de combustible pulverizadas (PFA), son cenizas industriales que se crean cuando se quema carbón para generar energía eléctrica. A medida que se enfrían las emisiones gaseosas del carbón en llamas, algunos de sus componentes químicos se solidifican en gránulos esféricos, formando cenizas volantes. Polvo fino y vítreo, sus componentes químicos varían pero generalmente incluyen óxidos de silicio (SiO2), aluminio (Al2O3), hierro (varios tipos) y calcio (CaO). Se encuentra en las chimeneas de las centrales eléctricas y tiene varios usos industriales, siendo el más destacado como aditivo para el cemento.
Cuando se quema carbón, los subproductos del proceso de combustión se separan en componentes más pesados, que se hunden hasta el fondo del quemador y se convierten en cenizas de fondo, y emisiones gaseosas, que escapan por la parte superior del quemador. Las partículas de cenizas volantes se precipitan del gas a medida que se eleva. En la mayoría de las plantas, estos se capturan del aire mediante una carga eléctrica generada por un dispositivo llamado precipitador electrostático. Debido a las condiciones de su formación, las partículas son extremadamente finas, en su mayoría esféricas y todas casi del mismo tamaño.
La pregunta principal que rodea a las cenizas volantes es qué hacer con ellas. Una vez que se le permitió escapar al aire como contaminante industrial, la ley ahora requiere que se elimine de las emisiones de las plantas de carbón y se elimine como desperdicio sólido o se recicle. La eliminación de la ceniza presenta problemas, porque se produce gran parte de ella. La mayor parte de la ceniza se vierte en lagunas de retención o en vertederos. La ceniza contiene metales pesados tóxicos, y a los ambientalistas les preocupa que estos puedan filtrarse al suelo o escapar al medio ambiente si las lagunas se rompen.
Afortunadamente, la ceniza volante es una puzolana, un material que puede servir como cemento cuando se mezcla con cal y agua. Debido a esto, se recicla cada vez más como un extensor económico para el cemento Portland, el cemento común que se usa para hacer concreto. Hay una serie de beneficios: el hormigón resultante es más denso, más liso, más fácil de trabajar, más resistente a la erosión química y más fuerte a largo plazo. También requiere menos dióxido de carbono para producir y genera menos contaminación. La ceniza también se puede usar para hacer asfalto, ladrillos, pinturas, tejas y relleno.
Las cenizas volantes son uno de varios subproductos del proceso de quema de carbón, llamados productos de combustión de carbón (PCC). Otros incluyen cenizas de fondo, escoria de calderas y materiales de desulfuración de gases de combustión (FGD) como el yeso. Muchos de estos también se pueden reciclar como materiales de construcción para reducir su impacto en el medio ambiente.