Panel aislante térmico a partir de corteza de eucalipto

Panel aislante térmico a partir de corteza de eucalipto 2017-08-28T11:00:58+00:00

El rápido auge de las plantaciones de eucalipto ocasiona problemas en el manejo de los residuos que genera su procesamiento. La corteza de eucalipto, a diferencia de la de pino, es de difícil manejo, almacenamiento y disposición. Por ello, su combustión en calderas industriales es poco atractiva, generándose grandes volúmenes de corteza en las plantas de descortezado, con los consiguientes problemas de incendio por auto-ignición.

Por otra parte, desde el año 2000 se han implementado nuevas regulaciones en materia de aislación térmica de viviendas en Chile, mejorando la calidad de vida de las personas. En forma paralela y como consecuencia de lo anterior, el mercado de paneles aislantes se encuentra en constante crecimiento, siendo los principales productos utilizados el poliestireno expandido, los poliuretanos, la lana de vidrio y la lana de roca. Si bien estos materiales poseen buenas propiedades técnicas y bajos costos, su huella ambiental es negativa. 

El proyecto Fondef ID14i10081 “Panel aislante térmico sustentable a partir de corteza de Eucalyptus sp.” planteó desarrollar un prototipo de panel en base a fibras de corteza de eucalipto, con buenas propiedades de aislación térmica, baja huella ecológica, precio competitivo y con prestaciones técnicas que respondan a las exigencias del sector de la construcción en Chile. Se trabajó con las empresas Fulghum Fibres Chile S.A., Urbo Arquitectura y Construcción sustentable Eirl. y Módulos Wewfe Ltda. 

El estudio se llevó a cabo en tres etapas. En la primera, se caracterizó la corteza de eucalipto y se evaluaron diferentes alternativas de procesamiento mecánico, para obtener un material fibroso apto para la fabricación de paneles aislantes. En la segunda se fabricaron paneles aislantes con el material fibroso obtenido y en la tercera etapa los paneles fueron recubiertos con distintos revestimientos, tales como papel Kraft, plancha OSB o contrachapado, aluminio térmico y yeso, a fin de otorgarle propiedades mejoradas, tanto en aislación térmica, manejabilidad, aplicabilidad como permeabilidad al vapor de agua.

Se logró fabricar paneles de fibras de corteza de eucalipto rígidos, con una densidad entre 80 – 300 kg/m3 y flexibles con 25 – 100 kg/m3 de densidad. Éstos fueron caracterizados en cuanto a su conductividad térmica, difusividad térmica, absorción de agua, permeabilidad al vapor de agua, resistencia al ataque de mohos y resistencia al avance de la llama en sentido horizontal. En todos los ensayos se efectuaron comparaciones con un producto comercial (lana de vidrio).

Se logró establecer las condiciones operacionales más adecuadas para la fabricación de paneles aislantes. Se evaluaron distintas alternativas de tratamiento mecánico de la corteza, constatando que la molienda utilizando molino de martillos otorga un alto rendimiento de fibras, con un bajo requerimiento energético. El prensado utilizando vapor saturado permite disminuir el tiempo de curado y, por consiguiente, el consumo energético en la fabricación. Adicionalmente, se probaron dos tipos de agentes de anclaje: fibras sintéticas bicomponentes y resina fenólica, para producir paneles flexibles y rígidos, respectivamente. 

Los paneles, debido a su naturaleza orgánica, pueden ser afectados por el fuego, la humedad y patógenos (mohos/hongos). Por ello, se evaluó la incorporación de agentes antifúngicos e ignífugos. 

En cuanto a la conductividad térmica, se observó que mientras menor es la densidad, mayor es la aislación térmica. Los paneles flexibles lograron una conductividad térmica similar a la lana de vidrio, con densidades variables entre 25 – 100 kg/m3. Además, los paneles de corteza, a diferencia de la lana de vidrio, poseen una mayor inercia térmica, lo que disminuye la variación de la temperatura al interior de la vivienda frente a cambios de la temperatura exterior. 

Ambos prototipos, rígido y flexible, pueden ser utilizados en una amplia gama de aplicaciones, desde paneles desnudos de distinta densidad en pisos y exterior de muros de viviendas, a paneles tipo sándwich para casas prefabricadas y paneles flexibles de baja densidad para interior de muros y techos. Aún falta optimizar y validar el proceso de fabricación de los paneles a escala industrial, con miras a un licenciamiento de la tecnología desarrollada. También se debe realizar pruebas en condiciones reales de uso y evaluar la factibilidad técnico, económica y de mercado.