Vaqueros reciclados para el aislamiento acústico y térmico de edificios

María Ángeles Navacerrada Saturio. 

Universidad Politécnica de Madrid (UPM). 
Profesora Titular del Departamento de Estructuras y Física de la ETSAM. 
Responsable del grupo de investigación en Acústica Arquitectónica. 

Los materiales no tejidos elaborados a partir de fibras naturales o recicladas suponen una alternativa prometedora y ecológica en el ámbito de los materiales de aislamiento acústico y térmico.

La eficiencia energética implica la reducción del consumo de energía sin disminuir el confort ni la calidad de vida, protegiendo el medio ambiente y asegurando el abastecimiento de las generaciones futuras. Esto supone satisfacer las necesidades del presente sin comprometer las futuras.

Por otro lado, la contaminación acústica es un problema medioambiental muy presente en la sociedad moderna debido, entre otras cosas, al desarrollo de actividades industriales y al transporte. Para la Organización Mundial de la Salud, el ruido es uno de los factores que provoca más enfermedades y ha de ser considerado un problema de salud.

Todos estos aspectos se deben tener en cuenta en el proceso de diseño y funcionamiento de los edificios. Para protegerlos en lo posible de las agresiones debidas al ruido y como primer paso para lograr su eficiencia energética, es clave dotarlos de un buen aislamiento acústico y térmico.

Fibras naturales usadas como aislantes

Un material poroso entre dos tabiques mejora el aislamiento acústico y térmico. Los materiales sintéticos porosos, tales como la lana de roca o lana de vidrio, son soluciones habituales.

Una alternativa prometedora y ecológica pueden ser los materiales porosos no tejidos elaborados a partir de fibras naturales o recicladas. Estas fibras no son perjudiciales para la salud y están disponibles en grandes cantidades, muchas veces como productos de desecho de otros ciclos de producción.

En algunos países, el uso de las fibras naturales como el fique o el coco representa un gran interés económico para el sector agrícola. Al fomentar el uso de las fibras naturales se favorece el crecimiento de la demanda y, por tanto, el aumento de los ingresos de los productores y de los países que producen estas fibras. Además, la sociedad está cada vez más concienciada de la necesidad de reutilizar los residuos y de usar aquello que la naturaleza proporciona evitando el consumo creciente de materias primas escasas.

Una segunda vida para los residuos textiles

Otro ejemplo de estos materiales naturales porosos es el fabricado a partir de las fibras que se obtienen del deshilachado de las prendas recicladas de algodón, que sirve para dar salida a los residuos textiles que acaban en los vertederos. Algunas compañías y organizaciones utilizan está técnica del deshilachado de textiles para convertir las fibras obtenidas en productos como mantas y trapos para la industria de la automoción.

En un reciente estudio, un grupo de investigadores hemos utilizado material formado por fibras de algodón obtenidas por el deshilachado de vaqueros reciclados utilizando un molino de cuchillas.

Las fibras se entrelazan para producir un tejido utilizando la técnica del punzonado. En la máquina punzonadora, las fibras pasan por un tablero de agujas provistas de unos salientes que se mueven subiendo y bajando a altas velocidades, entrelazándolas. Se consigue así una red de fibras unidas de manera mecánica sin utilizar ningún tipo de ligante.

Características aislantes

Las prestaciones del material resultante varían en función de su densidad. Para una densidad de 80 kg/m³ y un espesor de 2,5 cm, el material presenta una conductividad térmica de 0,038 W/mK. Esta cifra es inferior a 0,05 W/mK, valor por debajo del cual un material se clasifica como aislante térmico, y es comparable a los materiales tradicionales.

Para describir el comportamiento acústico del material se usa el coeficiente de absorción acústica, cuyo valor oscila entre 0 y 1. Para cada frecuencia, un valor próximo a cero indica que el material refleja casi toda la energía sonora incidente y un valor próximo a uno, que en el material se disipa la mayor parte de la energía sonora incidente. Entonces se dice que el material es absorbente. La estructura porosa del material fabricado favorece este comportamiento absorbente.

El índice NRC (de Noise Reduction Coefficient) calculado como la media aritmética de los valores del coeficiente de absorción para las bandas de frecuencia comprendidas entre 250 y 2.000 Hz es 0,51 para el material basado en las fibras textiles. Una cifra comparable al 0,53 que resulta para una lana mineral.

También es posible comprobar la mejora del aislamiento acústico que supondría utilizar el material diseñado fijándonos en los cambios en el índice global de reducción acústica a ruido aéreo. Esta variable representa la diferencia entre el aislamiento del elemento estructural básico con la capa adicional del material y sin esa capa. De nuevo, la mejora que introduce el material diseñado con fibras textiles es comparable a la que se obtiene con una lana mineral.

Menos emisiones

Si comparamos el proceso de fabricación del producto a partir de los desechos textiles con el de otros aislantes usados en construcción, las emisiones de CO₂ que se generan están por debajo.

No obstante, hay que analizar de forma objetiva y científica el impacto ambiental originado por un proceso o producto incluyendo todas sus etapas: adquisición de materias primas, fabricación del producto, distribución y transporte, uso y mantenimiento y gestión de residuos. En muchas ocasiones, las emisiones generadas durante la gestión de los residuos textiles dependen de cómo se realice y son menores en aquellos procesos que necesitan menos transporte.

La situación idónea sería disponer juntos el centro que proporciona los residuos textiles y el que genera el material, es decir, para hacer productos sostenibles la producción y el consumo deberían ser locales y evitar el transporte a larga distancia.

Los residuos urbanos preocupan cada vez más debido a su aumento exponencial en los últimos años. La normativa establece que a partir de 2025 será obligatoria la recogida selectiva de residuos textiles, lo que facilitará el desarrollo de soluciones de este tipo. Desde 2030, no podrá tirarse al vertedero ningún residuo que se pueda reutilizar o reciclar. El panorama que se abre ante nosotros es impresionante y la investigación sobre nuevos materiales es una opción clave para contribuir al cumplimiento de estos objetivos.

Fuente:
The Conversation