El nuevo material que aislará mejor tu casa: más eficaz y barato gracias a este popular ingrediente

En un mundo en el que la espada de Damocles del cambio climático amenaza a las generaciones venideras, la arquitectura pasiva es una de las soluciones más urgentes en España y en el resto del globo. Básicamente, consiste en combinar los principios arquitectónicos convencionales con las energías renovables y las propiedades de los materiales de construcción para que los interiores de los edificios permanezcan cálidos en invierno y frescos en verano con un mínimo gasto de energía.

En esa transición hacia una construcción más ecológica y sostenible, los paneles aislantes que se instalan entre los muros de las casas desempeñan un papel fundamental. En su mayoría están fabricados con lana de roca o derivados plásticos, difíciles de reciclar y cuya fabricación genera enormes cantidades de gases nocivos para el medioambiente.

Para contrarrestar esta tendencia, cada vez se usan más alternativas producidas a partir de residuos agroindustriales, con menor impacto ambiental y un gran rendimiento como aislantes tanto acústicos como térmicos. En esa línea, un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP) ha comprobado la eficacia de un material aislante a base de cáscara de arroz y papel de periódicos reciclado.

Dos de las mezclas de aislantes con cáscara de arroz y papel reciclado Universidad Tecnológica de Panamá Omicrono

En un artículo publicado en la revista científica Frontiers in Built Environment, Nacarí Marín Calvo, investigadora del Centro Regional de Azuero de la UTP, señala que "el material desarrollado tiene una conductividad térmica competitiva en comparación con muchos materiales aislantes naturales y reciclados".

Un aislante ecológico

Los aislantes más comunes como la fibra de vidrio, la lana de roca o la espuma de poliuretano tienen sus inconvenientes, como el alto consumo energético que implica su producción o la compleja manipulación de los materiales. Frente a ellos van ganando terreno alternativas ecológicas como el cáñamo industrial que, gracias a sus propiedades de aislamiento térmico y acústico, se postula como uno de los materiales del futuro en la industria de la construcción.

Para contribuir a una nueva generación de materiales fabricados a partir de lo que a menudo se consideran residuos, el equipo liderado por la panameña Marín Calvo ha querido demostrar "que es posible crear un material aislante alternativo a partir de papel de periódico reciclado y cáscara de arroz".

Midiendo la temperatura de los paneles con una cámara térmica Universidad Tecnológica de Panamá Omicrono

Este último es un producto muy habitual en el país centroamericano, donde se considera un residuo agrícola y habitualmente acaba incinerado o en vertederos, con lo que se desaprovecha su posible potencial para nuevos usos. Los investigadores decidieron poner a prueba sus propiedades aislantes triturando las cascarillas del arroz para conseguir partículas de 0,6 mm y añadiéndole celulosa obtenida de periódicos reciclados y triturados.

A la mezcla se agregó cola, para dar consistencia, y bórax, también conocido como sal de boro o borato de sodio y utilizado habitualmente en detergentes, suavizantes y desinfectantes. Su función pasaba por convertir la masa resultante en paneles térmicos para la construcción que fueran resistentes a los hongos y tuvieran propiedades ignífugas, para cumplir con la normativa contra incendios. 

[El innovador material que pesa la mitad que el aluminio y es tres veces más resistente que el acero]

Para dar con la mejor combinación posible, los investigadores probaron distintas proporciones de cada material y realizaron tests para poner a prueba su conductividad térmica, su nivel de tensión máxima y su resistencia a la compresión. En primer lugar, usaron un compuesto con un 9% de cáscara de arroz, un 14% de papel de periódico, un 15% de bórax y un 62% de cola.

En las otras dos composiciones, las cantidades de bórax y pegamento no variaron, pero sí se aumentó la cantidad de cáscara de arroz y se redujo la de papel de periódico, aunque los resultados finales no variaron en exceso y se mantuvieron en unos rangos muy similares.

Resultados de las pruebas

En el caso de la capacidad de un material para conducir el calor, las distintas composiciones arrojaron un valor k (que indica la conductividad térmica) de entre 0,0409-0,04607 vatios por metro Kelvin (W/mK). Nada mal comparado con otros materiales aislantes naturales y reciclados, con valores k que oscilan entre 0,027 y 0,1 W/ m/K.

En cuanto a la resistencia a la tracción, la tensión máxima que puede soportar un material al estirarlo antes de que se rompa, las pruebas concluyeron con valores similares a los de materiales fabricados a base de cartón, cemento o arena. En este caso, el esfuerzo máximo en tensión media se movió entre los 1,31 y 1,76 megapascales (MPa).

Tres de las mezclas para fabricar paneles aislantes Universidad Tecnológica de Panamá Omicrono

Por último, pero no menos importante, las tres combinaciones fueron sometidas a experimentos para determinar su resistencia a la compresión, para descubrir cuánta fuerza se puede ejercer sobre ellos hasta que se deforman o pierden sus propiedades. Los niveles obtenidos se situaron entre los 20,19 y 21,23 MPa, lo que los convierte en aptos para su aplicación como paneles aislantes.   

En cualquier caso, los investigadores no dan por concluida la fase de pruebas, ya que se necesita un estudio más avanzado para confirmar las propiedades aislantes de los paneles y su comportamiento en climas distintos al tropical típico de Panamá, caracterizado por su alta humedad. "Como parte de la investigación futura, estamos evaluando la degradación del material desarrollado en condiciones ambientales controladas", aseguró Marín Calvo. También se plantean la realización de ensayos de flexión, inflamabilidad y degradabilidad, entre otros, necesarios antes de su comercialización.

De momento, todo forma parte de un work in progress, y tampoco se descarta la inclusión de otros elementos naturales en la mezcla, como fibras largas que apunten en una dirección concreta con el fin de reforzar el comportamiento del material cuando es sometido a tensión. "Podemos concluir que el material también podría utilizarse potencialmente en diversos ámbitos de la ingeniería, como la producción de componentes ligeros, paneles de construcción y envases sostenibles", concluye el estudio.

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