¿Como se fabrica la brea?

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Cómo se fabrica la brea: del carbón y la madera al alquitrán

La brea, conocida también como alquitrán, es una sustancia oscura, viscosa y de olor intenso que se obtiene mediante un proceso llamado destilación destructiva (o pirolisis). Este proceso consiste en calentar materia orgánica a temperaturas elevadas en ausencia total de oxígeno, de modo que se descomponga térmicamente sin llegar a arder. El resultado es una mezcla compleja de compuestos orgánicos pesados que, al condensarse, dan lugar a la brea. Existen principalmente tres fuentes industriales de brea: el carbón (hulla), la madera y el petróleo. Cada una requiere condiciones ligeramente distintas de temperatura y tiempo, pero el principio físico-químico es el mismo: la descomposición termoquímica sin combustión. Fabricación a partir de carbón (alquitrán de hulla): El proceso se lleva a cabo en hornos de coque, grandes cámaras selladas donde se introduce carbón hulla. Al no haber oxígeno disponible, el carbón no arde; en su lugar, se descompone entre 950 °C y 1100 °C. Los vapores liberados (hidrocarburos aromáticos, fenoles, naftaleno, antraceno, entre otros) ascienden por la cámara, pasan por un sistema de condensación en frío y se separan en varias fracciones. El residuo sólido es el coque, los gases no condensables forman el gas de horno (usado como combustible), y el líquido pesado que queda en el fondo es precisamente el alquitrán de hulla. Por cada tonelada de carbón se obtienen aproximadamente 150-200 litros de alquitrán. Fabricación a partir de madera (brea o alquitrán de madera): Es el método más antiguo, documentado desde la Edad Media en Europa. La madera (tradicionalmente pino, abeto o alerce) se introduce en hornos de destilación de madera (llamados alquitraneras o brecinas). Estos hornos son recipientes herméticos, generalmente de mampostería revestida con ladrillo refractario, con una puerta de carga y una chimenea controlable. La temperatura se mantiene entre 500 °C y 700 °C durante varios días. Los vapores que se desprenden recorren un conducto y se condensan en recipientes de agua fría o en condensadores serpentinos. El producto de condensación se separa en capas por diferencia de densidad: en la parte superior queda el aguamiel (agua con ácidos orgánicos), en el medio el vinagre alcohólico o alambique (ácido acético, metanol, acetona) y en el fondo se deposita la brea propiamente dicha, un líquido negro, muy denso e inmiscible en agua. La proporción típica es de unos 10-15 litros de brea por cada 100 kg de madera seca, dependiendo de la especie y las condiciones del horno. Fabricación a partir de petróleo: En refinerías modernas, los residuos pesados de la destilación atmosférica y al vacío del crudo (residuo de vacío, petcoke líquido) se someten a craqueo térmico o hidrogenación parcial para obtener brea asfáltica o betún. Las temperaturas de trabajo superan los 350 °C y el producto final se usa en pavimentación y impermeabilización.

Origen	Temperatura	Subproducto principal	Yield aprox.
Hulla	950-1100 °C	Coque + alquitrán	150-200 L/t carbón
Madera (pino)	500-700 °C	Carbón vegetal + brea	10-15 % en peso
Petroleum (residuo)	>350 °C	Betún / asfalto	Variable

Después de la condensación, la brea cruda se refina: se decanta para separar el agua, se destila fraccionadamente para extraer los ligeros (benceno, tolueno, xilenos, fenoles) y el residuo espeso es la brea lista para uso industrial. En el caso del alquitrán de hulla, este refino produce más de 10 000 compuestos químicos distintos, que son la base de la industria del carbón químicamente modificado (medicamentos, colorantes, resinas fenólicas).