Investigadores diseñan material aislante térmico a partir de residuos de trigo

Publicado : 22 mayo 2023

El prototipo desarrollado con paja de trigo permite reducir la demanda de energía y el consumo de combustible en los hogares. Además, su elaboración permitirá el aprovechamiento de los residuos, con un potencial de abastecer toda la demanda al 2025 si se establece una planta de producción en la Araucanía.

Paja de trigo en fardos (a), equipo triturador de biomasa (b), máquina de soplado (c), muestras de prueba para soplar el material (d).

 

A nivel mundial, el sector de la construcción consume el 40% de la energía total y es responsable de más del 50% de las emisiones de gases de efecto invernadero. Asimismo, el sector residencial es el responsable principal de la contaminación del aire por material particulado, originado principalmente debido al proceso de quema de leña para calentar los hogares. De ahí la relevancia de diseñar edificios energéticamente eficientes.  

«El principal desafío es desarrollar materiales aislantes con un bajo impacto ambiental que reduzcan las pérdidas de energía por conducción, disminuyan los impactos ambientales asociados al uso de materiales de alta energía y mantengan un costo que les permita ingresar y competir en el mercado» resume el Dr. Juan Pablo Cárdenas, investigador de la Facultad de Arquitectura, Construcción y Medio Ambiente de la Universidad Autónoma de Chile.  

El investigador es uno de los autores de un estudio que demuestra las cualidades competitivas de la paja de trigo, procesada utilizando la técnica de insuflado, para su uso como aislante en la construcción, con una densidad media de 80 [kg/m3] y promedio de conductividad de las muestras de 0.034 [W/mK] comparable a varios materiales utilizados en el mercado. El prototipo desarrollado también fue medido con respecto a la densidad, humedad y comportamiento al fuego.  

«Se identificaron porcentajes bajos de humedad en las muestras analizadas, mientras que la reacción ante la llama de fuego es alentadora, ya que, en comparación con otros materiales vegetales, la paja de trigo se autoextingue en menos tiempo. Es importante, en este sentido, mencionar que el material objeto de estudio no incluyó ningún aditivo retardante del fuego» complementa el Dr. Juan Pablo Cárdenas.  

La publicación analiza además la disponibilidad y cantidad de cultivos en la región de Araucanía, identificando las comunas de Perquenco, Victoria y Lautaro como puntos estratégicos para la posible ubicación de una planta de procesamiento, con lo que se podría abastecer la demanda de material en la zona.  

Esto considerando, por una parte, la modificación de los requisitos de regulación térmica en Temuco y Padre las Casas a través del plan de descontaminación atmosférica, el que generó un aumento en la demanda de materiales de aislamiento térmico de aproximadamente el 300%. Además, de los índices de cosecha, área de cultivo de trigo y sus toneladas de residuos disponibles para uso haciéndolo un residuo abundante en la región.  

«Se podrían genera vínculos para el trabajo operativo de recolección, almacenamiento y transporte de residuos, evitando la disposición tradicional de estas fibras residuales. Tenemos una gran oportunidad con este residuo local, disponible y accesible a los centros urbanos donde se necesitan. Un aislante que, en comparación a los materiales convencionales, presenta una calidad similar – en algunos aspectos incluso superior-, a un costo comparable en un escenario de producción en régimen» finaliza el investigador de la Universidad Autónoma de Chile.  

Carlos Javier RH, Karin RN, Juan Pablo C-R. Valorization of Wheat Crop Waste in Araucanía, Chile: Development of Prototype of Thermal Insulation Material for Blowing Technique and Geographical Analysis. Buildings. 2023; 13(5):1152. https://doi.org/10.3390/buildings13051152  

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