Una roca sedimentaria compuesta por el mineral halita.
Sal de roca: Un trozo de sal de roca compuesto por muchos cristales de sal individuales. El color gris de algunas partes del espécimen se debe a impurezas minerales o de hidrocarburos. Se estima que el espécimen tiene unos cinco centímetros de diámetro. Foto de Shawn Hempel / Alamy Stock Photo.
¿Qué es la sal gema?
La sal de roca es el nombre de una roca sedimentaria que está formada casi en su totalidad por halita, un mineral compuesto por cloruro de sodio, NaCl. Se forma cuando se evaporan grandes volúmenes de agua de mar o de lagos salados en una cuenca de clima árido, donde hay un flujo de reposición de agua salada y una entrada restringida de otras aguas.
Los depósitos de sal gema se presentan como unidades rocosas lateralmente extensas en muchas partes del mundo. Estas rocas solubles en agua rara vez se encuentran en la superficie de la Tierra, excepto en los países áridos. Las capas de sal más extensas geográficamente en los Estados Unidos subyacen a miles de kilómetros cuadrados y alcanzan espesores de más de 100 pies.
La gente ha extraído sal de roca o ha producido sal por evaporación durante miles de años. La mayor parte de la producción antigua de sal se utilizaba para cocinar y conservar los alimentos.
Hoy en día, en Estados Unidos, el uso más importante de la sal de roca es el deshielo de las carreteras. La sal gema también se utiliza en la fabricación de productos químicos, el procesamiento de alimentos, la agricultura, los plásticos, la pintura, los textiles, el procesamiento del cuero, el tratamiento del agua y muchas otras industrias.
Depósitos de sal en Estados Unidos: Este mapa muestra la ubicación de los depósitos de sal en lecho en Estados Unidos. El gran depósito continuo a lo largo de la Costa del Golfo contiene tres cuencas donde se han desarrollado domos de sal. Mapa de Geology.com con datos de localización del Laboratorio Nacional de Argonne [1].
¿Cómo se forma la sal gema?
Los depósitos de sal gema de grosor suficiente para la minería subterránea o la minería de disolución se forman en un conjunto de condiciones geológicas poco frecuentes. Los depósitos que se muestran en el mapa adjunto se formaron en épocas de alto nivel del mar, cuando los mares poco profundos se extendían sobre extensas áreas de corteza continental. Para depositar una gruesa capa de sal, tuvieron que producirse largos periodos de evaporación del agua del mar en un clima árido, en cuencas en las que había una afluencia continua o repetida de nuevas aguas oceánicas.
Se deben evaporar más de 30 metros de agua oceánica para producir un solo metro de sal. Por lo tanto, para producir una capa de sal de 50 pies de espesor, se habría evaporado más de una milla de agua del mar. El agua no tenía una milla de profundidad. Por el contrario, hubo una entrada continua -o repetida- de agua salada desde el océano a la cuenca formadora de sal -que estaba en una zona árida y que se hundía a un ritmo que permitía la acumulación de una sal gruesa-.
La formación de gruesos depósitos de sal en estas cuencas fue una maravilla de la naturaleza.
Color en la sal gema: Un ejemplar de sal gema de Bischofferode, Turingia, Alemania. El color rojo, rosa o marrón de la sal puede deberse a manchas de óxido de hierro u oligoelementos. El color azul a veces se debe a defectos en la estructura cristalina de la sal conocidos como centros de color. Foto de Björn Wylezich / Alamy Stock Photo.
Sal de roca en un mercado de especias: Sal de roca de varios colores a la venta en una tienda de especias en los mercados de Chandni Chowk en la Vieja Delhi, India. Foto de Christopher Bellette / Alamy Stock Photo.
¿De qué color es la sal gema?
La sal gema pura bajo una iluminación brillante tendrá un color que oscila entre el incoloro y el blanco. La sal incolora suele ser la más pura, ya que la causa más común del color son las impurezas. La sal blanca suele contener diminutas cavidades llenas de gas o de líquido.
Las muestras o zonas de otros colores pueden ser causadas por granos minerales incluidos en la sal, por oligoelementos en la sal o por pequeños defectos en la estructura cristalina de la sal, como la falta de un electrón. Los restos de organismos microscópicos en la sal también pueden producir color.
La mayoría de los especímenes de sal gema en bruto contienen inclusiones diminutas o claramente visibles. Éstas pueden ser partículas de sedimentos clásticos, como minerales de arcilla; cristales de minerales secundarios, como la silvita; o, parches de hidrocarburos sólidos o líquidos. Son comunes los cristales o inclusiones masivas de otros minerales evaporíticos, como el yeso, la anhidrita o la silvita.
La reflexión de la luz por parte de cualquier material incluido puede impartir un color aparente a la sal. La absorción de la luz por los materiales incluidos puede producir un color gris o negro aparente. Los elementos traza o los defectos en la estructura cristalina de la sal, conocidos como centros de color, a veces producen color en la sal.
Sales especiales: Un chef puede querer utilizar sales especiales por sus diferentes colores, texturas y sabores. El muestrario de sales que se muestra contiene sal rosa de Bolivia, sal alpina marrón rojiza de Austria, sal rosa del Himalaya de Pakistán, sal azul persa de Irán, halita clara de Pakistán y sal negra kala namak de la India. Foto de Eleventh Hour Photography / Alamy Stock Photo.
Sales especiales en la cocina
Si visita una tienda en la que se venden suministros de cocina y especias, es posible que vea que se vende sal en una gran variedad de colores y texturas. Muchas de estas “sales especiales” son materiales naturales. Otras han sido cristalizadas por personas o procesadas para hacer un producto distintivo.
A veces la sal se cristaliza para producir granos en forma de escamas que tienen una textura o una intensidad de sabor únicas. Algunas se muelen de forma gruesa para que produzcan una explosión de sal al aplastarlas entre los dientes. Otras se muelen finamente para que se disuelvan rápidamente, sazonen de manera uniforme o recubran las partes de un alimento que más probablemente toquen la lengua. La sal es más importante de lo que se puede imaginar.
Algunas sales se mejoran con especias, aromatizantes o colores para producir una experiencia gastronómica especial. Si compra un producto envasado, compruebe la descripción y los ingredientes para conocer datos fascinantes sobre la sal.
Algunas sales negras de cocina y de mesa contienen pequeñas cantidades de carbón activado que producen un sabor que muchas personas disfrutan. Las sales rosas son las más populares. Su color suele ser natural y se debe a trazas de hierro u otro elemento incluido en la sal. Algunas han sido coloreadas artificialmente por personas.
Métodos de producción de sal: El diagrama circular de arriba muestra la cantidad aproximada de sal gema (y de sal gema equivalente) producida en Estados Unidos durante el año natural 2023. La minería subterránea y la minería de disolución representaron conjuntamente alrededor del 83% de la sal. Datos del Servicio Geológico de Estados Unidos. [2]
Producción de sal gema
En 2023 se produjeron unos 39 millones de toneladas de sal en Estados Unidos. Hay cuatro categorías importantes de producción de sal gema:
- Explotación minera subterránea
- Explotación minera en solución
- Sal de sartén al vacío
- Sal solar
Estados Unidos consume más sal de la que produce. Para satisfacer la demanda en 2023, se importaron unos 16 millones de toneladas de sal.
La cantidad de sal importada ha aumentado en las últimas décadas. Esto se debe sobre todo al aumento de la demanda en Estados Unidos y a los menores costes de producción en otros países.
Núcleo de sal: Fotografía de un segmento corto de un núcleo de sal, obtenido al perforar un pozo hasta una capa de sal del subsuelo y recuperar un cilindro de la sal. A menudo se obtiene un núcleo de toda la capa de sal y se lleva a la superficie para que lo examine un geólogo y se realicen pruebas químicas y físicas. Las propiedades de numerosos núcleos de sal se utilizarán para determinar qué parte de la capa de roca se extraerá. Foto de MXWB Photography / Alamy Stock Photo.
Minería subterránea
Las empresas interesadas en explotar un recurso salino situado a cientos o miles de metros bajo la superficie suelen perforar numerosos pozos hasta la capa de sal y a través de ella. Perforan para conocer el espesor de la sal y los tipos de rocas que la encierran.
También obtienen muestras de núcleo de la sal (véase la foto adjunta) que se utilizarán para determinar su composición química y mineral. La pureza de la sal determina su utilización. La profundidad determina el coste de construcción de la mina. La profundidad también determina los costes de electricidad de la explotación, la ventilación y la elevación de la sal, el equipo, las personas y el agua dentro y fuera de la mina.
La mayor parte de la sal gema que se produce en Estados Unidos lo hace mediante la tradicional minería de cámaras y pilares, un método minero muy empleado en la extracción de carbón. Se trata de enviar personas y máquinas al subsuelo para extraer la sal. La sal suele estar a cientos de metros bajo la superficie de la Tierra.
Para poner en marcha la mina, se perfora un pozo de gran diámetro que desciende verticalmente hasta la capa de sal. Ese pozo estará equipado con ascensores que se utilizarán para bajar equipos, personas y suministros hasta el nivel de la sal. Se construirán otros pozos hasta la sal. Algunos de estos pozos se utilizarán para elevar la sal extraída a la superficie. Otros se utilizarán para introducir aire fresco en la mina o para expulsar el aire de la mina a la superficie.
Máquina minera continua: La máquina de la foto de arriba es una minera continua en una mina de sal. El cabezal de corte en el lado derecho de la foto es un tambor giratorio equipado con puntos de corte duraderos. A medida que el tambor gira, el cabezal de corte muele la sal en pequeños trozos que caen en una bandeja situada justo debajo. Fotografía tomada en la mina Salt Union, Winsford, Cheshire, Reino Unido. Foto de Jason Bye / Alamy Stock Photo.
Una vez que han bajado por un pozo hasta el nivel de la sal, las máquinas mineras comienzan a cortar túneles subterráneos a través de la sal. Un gran tambor cilíndrico con picos de corte está montado en la parte delantera de la máquina minera. Este tambor gira y se abre paso a través de la sal (véase la foto adjunta).
A medida que la máquina minera se abre paso a través de la sal, los trozos de sal rotos caen sobre una gran bandeja metálica montada inmediatamente debajo del tambor de corte giratorio. Unos brazos mecanizados rastrillan la sal hasta la bandeja y la transportan a un vagón o a un sistema de transporte móvil. La cinta transportará la sal a un pozo de la mina, donde la sal se elevará a la superficie, o a una zona de almacenamiento subterráneo. Este es el proceso básico de la extracción de sal subterránea con una máquina de extracción continua.
Explotación minera por disolución
La explotación minera por disolución de la sal se realiza inyectando agua caliente a presión en un pozo en una capa subterránea de sal gema. Esa misma agua se extrae luego a la superficie a través de un pozo de recuperación cercano. Mientras el agua recorre la capa de sal gema -desde el pozo de inyección hasta el de recuperación- disuelve una cantidad importante de sal. El agua se devuelve a la superficie como una solución salina concentrada conocida como “salmuera”.
La mayoría de las explotaciones mineras de disolución en Estados Unidos son explotadas por empresas químicas que utilizan la salmuera como materia prima en una planta de fabricación de productos químicos situada a poca distancia del pozo de recuperación. Unos pocos emplazamientos de extracción de soluciones tienen estanques en la superficie donde producen sal solar. Otros utilizan calor o un proceso de calentamiento al vacío para recristalizar la sal. Estas sales recristalizadas tienen una mayor pureza que la sal extraída de la misma unidad de roca. La sal recristalizada es de mayor calidad y pureza porque la materia mineral insoluble y otras impurezas insolubles se quedaron en el suelo.
Cristalizadores de bandeja de vacío: Seis cristalizadores de bandeja de vacío conectados en serie. Tienen aproximadamente 9 metros de altura. Estos cristalizadores se encuentran en una planta de azúcar, pero unidades similares se utilizan en la cristalización de sal. Foto de Westend61 GmbH / Alamy Stock Photo.
Sal de bandeja de vacío
La sal de bandeja de vacío se produce en grandes tanques cerrados conocidos como bandejas de vacío o cristalizadores de sal de vacío. Los tanques se llenan de salmuera, que se calienta inyectando vapor en el tanque. El vapor calienta la salmuera y la hace hervir. A medida que la salmuera hierve, produce más vapor, que se introduce en un segundo recipiente de vacío y hace que su agua hierva. Se conectan tres o más recipientes de vacío en serie para hacer un uso eficiente del vapor. A medida que la salmuera de los tanques se satura de sal, comienzan a formarse cristales de sal en los tanques.
La sal producida en una tina de vacío tiene una pureza mucho mayor que la producida en una mina subterránea. ¿Por qué? La sal producida en el bombo se hace generalmente a partir de la salmuera producida por la minería de disolución. Cuando la sal se disolvió bajo tierra, las impurezas de las partículas sólidas de la sal no se disolvieron y permanecieron bajo tierra.
La sal de molde al vacío también tiene una textura diferente: sus cristales son muy pequeños. Algunas sales de molde al vacío también tienen una forma de cristal diferente: cristales en forma de escamas en lugar de cristales en forma cúbica. La sal en escamas es un producto especial que se vende para su uso en la mesa. También la prefieren muchos fabricantes de productos de panadería, mantequilla, queso y otros productos. [3]
Producción artesanal de sal solar: Trabajadores en una salina cerca de Laem Pak Bia, Tailandia, cosechando sal solar mediante trabajo manual. Foto de Michael McKee / Alamy Stock Photo.
Producción mecanizada de sal solar: Se utiliza maquinaria pesada para construir salinas y cosechar sus gruesas capas de sal. Esta excavadora se utiliza en una plantación de sal solar en Bonaire, una isla de las Antillas de Sotavento, en el Mar Caribe. Foto de Roland & Renate Kraft / Alamy Stock Photo.
Sal solar
Hace miles de años que se produce sal solar a partir del agua del océano. La sal solar puede producirse en partes del mundo donde las tasas de evaporación superan significativamente las tasas de precipitación. El nombre “solar” significa que el sol actúa como fuente de calor para evaporar el agua del océano (o la salmuera traída desde el subsuelo), dejando atrás su sal disuelta.
Históricamente, la sal se producía en estanques poco profundos, construidos a lo largo de la orilla del mar con entradas justo por debajo del nivel de la marea alta. Entonces, dos veces al día, en el momento en que la marea alta alcanza su punto máximo, el agua fluye hacia los estanques para llenarlos de agua cargada de sal. Luego, durante las 12 horas siguientes, el agua se evapora para producir sal. Este proceso se ha explotado como industria durante miles de años.
¿Cuánta sal se puede producir? Depende del clima, del tiempo, de la superficie de los estanques, de cómo estén construidos y de los conocimientos de las personas que los cuidan. Por cada litro de agua que evaporan, se pueden recuperar unos 35 gramos de sal (unas seis cucharaditas).
En Estados Unidos se producen cada año unos cuantos millones de toneladas de sal solar. Arizona, California, Nevada, Nuevo México, Oklahoma y Utah son importantes productores de sal solar. Brasil, México e India producen más sal solar que Estados Unidos.
Países productores de sal: China, Estados Unidos e India son los principales productores de sal gema. Sin embargo, la mayoría de los demás países tienen una producción nacional de sal. En la India, la producción de sal por métodos artesanales es una importante fuente de empleo, aunque el trabajo está mal pagado, es extremadamente exigente y la exposición al sol y al agua salada pasa factura a los trabajadores. Estimación de la producción de sal por país según el Servicio Geológico de Estados Unidos. [2]
Productores de sal gema
El Servicio Geológico de los Estados Unidos informa de que “casi todos los países del mundo tienen depósitos de sal u operaciones de evaporación solar de diversos tamaños”. [3]
Ocho países (China, Estados Unidos, India, Alemania, Australia, Canadá, Chile y México) produjeron cada uno al menos 9 millones de toneladas de sal en el año natural 2023. El gráfico circular adjunto ilustra su importancia relativa. Gran parte de la sal producida en la India es sal solar hecha con métodos artesanales.
A diferencia de la mayoría de los demás productos minerales, el recurso natural de la sal es enorme. El agua del océano puede proporcionar una cantidad esencialmente ilimitada de sal. La cantidad de sal contenida en unidades rocosas del subsuelo es suficiente para abastecer fácilmente al mundo durante siglos.
Consumo de sal en Estados Unidos: El gráfico anterior muestra las categorías generales de consumo de sal en Estados Unidos. El deshielo de las carreteras y la fabricación de productos químicos son los usos más importantes de la sal.
Usos de la sal gema
La sal gema tiene muchos usos. A continuación se describen los usos más importantes en Estados Unidos.
Congelación de carreteras: Un camión esparciendo sal gema en una carretera de asfalto en el Reino Unido. La sal de roca y la salmuera se aplican en las carreteras de muchos países donde el hielo y la nieve pueden crear un peligro.
Descongelación de carreteras
El principal uso de la sal gema en Estados Unidos es la descongelación de carreteras. En el año natural 2023, se estima que el 43% del consumo de sal gema se utilizó para este fin. La cantidad de sal de carretera consumida varía significativamente de un año a otro, dependiendo de las condiciones meteorológicas. Las variaciones en la necesidad de sal para carreteras son responsables de la mayor parte de la variación interanual del consumo nacional.
La sal gema se extrae de las minas, se tritura hasta alcanzar el tamaño adecuado y, por lo general, se aplica a las carreteras y autopistas sin más procesamiento. Cuando se aplica en seco, gran parte de la sal puede rebotar en la carretera o ser dispersada por el viento del tráfico que pasa. Si la sal se aplica húmeda, se adhiere más a la carretera y se reduce la pérdida de sal.
El uso de la sal gema como descongelante de carreteras y autopistas tiene algunos problemas medioambientales. Dos de ellos están relacionados con la sal disuelta en el agua que entra en el suelo en el borde de la carretera. El agua salada puede matar la vegetación de los bordes de la carretera. También puede contaminar las aguas subterráneas poco profundas que pueden extraerse de los pozos de suministro de agua personales o privados. También puede verterse en los arroyos locales, donde puede matar o enfermar a las plantas, los peces y los animales.
Soda Ash: La sal es una de las materias primas utilizadas para fabricar soda en esta planta química de Sowa, Botsuana. Foto de Karin Duthie / Alamy Stock Photo.
Materia prima para la industria química
El segundo uso más importante de la sal en Estados Unidos es como materia prima para la industria química. En 2023, alrededor del 38% del consumo de sal del país se utilizó para producir cloro, hidróxido de sodio, ceniza de sosa sintética y otros productos químicos. Los productos químicos se utilizaron luego como ingredientes de plásticos, pinturas, disolventes y una variedad de productos de limpieza domésticos e industriales.
En lugar de producir su sal mediante métodos mineros tradicionales, la industria química obtiene gran parte de su sal mediante la extracción de soluciones. Perforan pozos en una capa de sal subterránea y bombean agua por algunos de los pozos. Esa agua disuelve parte de la sal y se extrae por otros pozos como una solución salina concentrada.
Esa solución salina, conocida como salmuera, es rica en sodio y cloro y se utiliza en la fabricación de productos químicos. El mapa de la parte superior de esta página muestra la extensión geográfica de las partes más importantes del recurso salino del subsuelo de Estados Unidos.
Sal para aceras: Un trabajador del Servicio de Parques Nacionales esparce sal en las aceras de la Casa Blanca. Foto de Jonathan Ernst / Reuters / Alamy Stock Photo.
Ventas al por menor y al por mayor
Los sacos de sal gema se venden en tiendas al por mayor y al por menor en muchos países en los que el clima puede causar problemas de nieve y hielo en carreteras, aceras, calzadas y zonas de aparcamiento. Los propietarios de viviendas y las empresas compran gran parte de esta sal.
En 2023, alrededor del 9% de la sal gema consumida en Estados Unidos se vendió en transacciones al por menor y al por mayor. Gran parte también se vendió a granel y se utilizó para el deshielo del pavimento por parte de las empresas locales de limpieza de nieve y los gobiernos locales. Esta sal también se vendió para una diversidad de otros usos.
Sal gourmet: La mayoría de la gente utiliza la sal de mesa estándar en sus alimentos y en su cocina. Sin embargo, si visita una tienda de alimentos gourmet, se sorprenderá de la variedad de sales que se venden. Las sales con diferentes tamaños de grano, formas de grano, aditivos y orígenes pueden tener sabores muy diferentes. Las sales gruesas que se muestran en la foto están destinadas a la cocina; sin embargo, pueden molerse a un tamaño de partícula menor para su uso en la mesa o colocarse en un agitador con molinillo incorporado que permite a los comensales moler la sal en su mesa. Foto de Andrii Gorulko / Alamy Stock Photo.
Procesamiento de alimentos
Casi todas las personas de Estados Unidos consumen algo de sal en cada comida. Aunque no utilicen un salero, probablemente la sal se añadió al procesar los alimentos. En 2023, alrededor del 4% de la sal consumida en los Estados Unidos fue utilizada por la industria de procesamiento de alimentos y los fabricantes de condimentos.
La sal se utiliza en los alimentos para realzar el sabor, para realzar el color, como conservante, para mejorar la textura, para controlar la fermentación, para ablandar y por otras razones. Los animales domésticos necesitan la sal como un nutriente esencial, y una cantidad significativa de sal se utiliza para fabricar alimentos para mascotas.
Bloque de sal: Los animales que lamen un bloque de sal son una visión común en las granjas de Estados Unidos. Los bloques de sal se utilizan para complementar el contenido mineral de la dieta de pastoreo y alimentación de los animales. Foto de Sari O’Neal / Alamy Stock Photo.
Sal agrícola
La sal es un nutriente esencial de los animales de granja. En 2023, alrededor del 2% del consumo de sal de Estados Unidos se vendió a la industria agrícola. La sal se utiliza en la preparación de algunos alimentos para animales, como acondicionador de agua y como bloques de sal.
Los bloques de sal son cubos de 50 libras de sal que se colocan en las áreas de alimentación o pastoreo de los animales. Los animales los lamen instintivamente para satisfacer su necesidad de sal. Muchos bloques de sal llevan añadidos yodo, azufre, oligoelementos y vitaminas para compensar los nutrientes que el animal podría no recibir en su pastoreo y alimentación.
Tratamiento del agua
La sal se utiliza en las unidades de acondicionamiento de agua comerciales y residenciales para tratar el agua dura, un problema que se produce cuando el agua contiene una cantidad excesiva de iones de calcio y magnesio. El agua dura puede provocar la acumulación de depósitos minerales en las tuberías, equipos y electrodomésticos. También puede reducir la eficacia del jabón y otros productos de limpieza.
Los sistemas de acondicionamiento de agua exponen el agua a los iones de sodio obtenidos de la sal. Los iones de sodio se intercambian por los iones de calcio y magnesio del agua para reducir la dureza. El suministro de sal en estos sistemas de acondicionamiento del agua debe reponerse periódicamente.
