CDT El nuevo aerogel utiliza la celulosa de la madera para crear un aislante transparente con la capacidad de aislamiento de un muro.
Fuente: I’MNOVATION
La eficiencia térmica de un edificio depende de muchas cosas: el color de la pintura, la orientación o el tipo de materiales de construcción, pero sobre todo sus cualidades aislantes. Y ahí el talón de Aquiles suelen ser las ventanas: se calcula que una casa pierde hasta el 30 % de su energía térmica a través de ellas. A pesar de que utilicen doble acristalamiento, es inevitable que se disipe energía a través de los cristales. Al final se trata de elegir entre aislamiento y transparencia. Al multiplicar las capas de cristal se pierde transparencia y, a la inversa, al reducir el grosor y el número de láminas de cristal se pierde energía. O al menos esa era la lógica hasta que investigadores de la Universidad de Boulder en Colorado decidieron desarrollar un aerogel de madera transparente capaz de aislar con la misma eficiencia que un muro.
Ventanas fabricadas con mosto de cerveza
La última propuesta de la Universidad de Boulder se publicó en marzo de 2023, pero la historia de las ventanas de madera transparente viene de más atrás, concretamente del año 2018. Fue entonces cuando el equipo de la universidad estadounidense publicó los resultados de un proyecto en el que se había utilizado mosto de cerveza para crear un aerogel transparente y aislante. La investigación formaba parte de la búsqueda de materiales de construcción para Marte, donde se aprovechasen los residuos de los alimentos de los colonos. Así, el proceso se basaba en el uso de bacterias para generar celulosa a partir de los residuos de la industria cervecera, pero aquel primer intento no acabó de cuajar.
Ahora, cinco años después, han demostrado la viabilidad de una nueva versión de su aerogel que ofrece un índice de transparencia superior al del cristal. Y, sin embargo, está fabricado también con celulosa. Para producir el aerogel, los investigadores suspenden nanofibras de madera en el agua y luego sustituyen el agua por etanol. A continuación, aplican un tratamiento de calor y presión que reemplaza el etanol por burbujas de aire. Por último, añaden compuestos de sílice que repelen el agua y evitan la condensación.
El resultado es una lámina que puede aplicarse a ventanas ya instaladas como si fuese un vinilo para multiplicar su capacidad aislante. Sin embargo, si se utiliza una lámina de aerogel más gruesa –de unos 2,5 cm– es posible lograr que una ventana ofrezca el mismo nivel de aislamiento que un muro. Basta con pensar en el impacto que esta madera transparente podría tener en la construcción de rascacielos que hoy día se basan en fachadas acristaladas en su práctica totalidad.
Además, el nuevo aerogel podría convertirse en un material de construcción más sostenible que el cristal. La producción de este último, que requiere elevadas temperaturas, genera cerca de cien millones de toneladas de dióxido de carbono al año en todo el mundo. Todo ello ha llevado al USDA (departamento de agricultura de EE. UU.) a describir la madera transparente como una “ventana al futuro”, con el potencial de superar al cristal en casi todas las áreas.
Madera transparente: ¿un sustituto sostenible para el plástico?
La producción de plásticos con combustibles fósiles y los problemas medioambientales que genera a la hora de gestionar los residuos resultantes están impulsando el desarrollo de alternativas. Por ejemplo, se está investigando la producción de bioplásticos biodegradables basados en polímeros naturales como el almidón de la patata o la celulosa.
La madera transparente también podría formar parte de esa tendencia y, según un estudio publicado en la revista científica Science of The Total Environment, podría erigirse en un excelente sustituto del plástico. Los autores del estudio indican que la producción de madera transparente tiene un impacto un 24 % menor sobre el calentamiento global que otros materiales basados en petróleo como el polipropileno o el vinilo.
La madera transparente se fabricó por primera vez en 1992 gracias al trabajo del científico alemán Siegfried Fink. El principio básico consiste en extraer la lignina de la madera –un biopolímero– y sustituirla por materiales transparentes. Con el paso del tiempo se han ido mejorando los resultados, incluyendo su nivel de transparencia, su resistencia y sus cualidades aislantes, así como su facilidad de fabricación. Un ejemplo de ello es el trabajo de la Universidad de Estocolmo, que ha recurrido a los monómeros presentes en las peladuras de naranja para lograr una madera transparente y 100 % renovable.
Como se puede ver, es muy posible que las ventanas del futuro se diferencien mucho de las actuales. Puede que incorporen madera transparente, que recurran al vidrio fotovoltaico, que incorporen revestimientos para combatir la contaminación o incluso ofrezcan funcionalidades inteligentes. Si quieres saber más acerca de tecnologías como estas, puedes suscribirte a nuestra newsletter al final de la página.
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