Investigadores del grupo Ingeniería de Materiales y Minera de la Universidad de Jaén han patentado un material a partir de restos cerámicos, cenizas, residuos de la elaboración del papel reciclado y de harinas cárnicas para su uso en floricultura y horticultura como soporte y abono. Los residuos, convertidos en materia prima, son procesados con un menor coste energético y económico. El producto final es una arcilla expandida con mejor capacidad aislante, más ligera y que aporta nutrientes y protección a los cultivos de manera natural.
Las expertas han logrado estas arcillas a partir de desechos contaminantes para su aplicación en cultivos, tejados verdes y en la fabricación de áridos ligeros, compuestos que se utilizan en la fabricación de morteros y hormigón menos pesados. Presentan así, una alternativa en el aprovechamiento de estos materiales considerados actualmente residuales y para la elaboración de un nuevo sustrato que mejora las características de los usados hasta el momento.
Además de las ventajas medioambientales del reciclado de residuos que constituyen un problema ambiental por su toxicidad, el nuevo sustrato es más sostenible y económico en el procesado, ya que requiere menor tiempo y energía para su obtención. “El material resultante es más ligero y ofrece un mejor aislamiento térmico lo que permite su uso en edificios y jardines. También mejora el crecimiento de la vegetación, ya que cuenta con mayor capacidad para la retención de agua y aporta a la planta elementos fertilizantes cuando se somete a ciclos de riego”, indican a la Fundación Descubre las inventoras Teresa Cotes y Carmen Martínez de la Universidad de Jaén.
Secado, mezclado, horneado y usos
El procedimiento para la fabricación del nuevo material comprende distintas etapas. En un primer momento, se desarrolla el secado de los residuos y la mezcla de arcillas. Tras la molturación y tamización de los elementos obtenidos, se mezclan con agua y se precalienta durante un día completo a unos 200 grados centígrados. Posteriormente, la temperatura del horno se sube de manera brusca hasta los 1000 grados centígrados. De esta manera, se obtiene un material robusto y muy poroso de manera simultánea. “El proceso supone una mejora económica y energética sustancial con respecto a los tradicionales. Las emisiones de dióxido de carbono se reducen al requerir menos tiempo de cocción disminuyendo, además, el coste económico”, añaden las investigadoras.
El uso de cenizas como materia prima permite controlar la temperatura de manera más precisa, lo que aporta también un considerable ahorro energético. Por otro lado, el uso de los residuos del papel propicia que el material obtenido sea más ligero y que en el momento de la combustión se produzcan muchos poros en el interior del compuesto. Esta característica fomenta su empleo en techos verdes, ya que no sobrecarga la estructura del edificio mejorando también el aislamiento y climatización de los edificios.
Por su parte, la harina cárnica representa una fuente importante de nutrientes con potencial fertilizante, gracias a su contenido en magnesio, fósforo, nitrógeno, sodio y potasio. Además, el volumen de metales pesados es inferior al de otros fertilizantes orgánicos, por lo que también es más respetuoso con el medio ambiente.
Actualmente, existen productos en el mercado elaborados a partir de este tipo de arcillas que protegen a las plantas frente a cambios bruscos de temperatura pero ninguno de ellos tienen una función fertilizante.
“Normalmente, con la llegada del invierno, se protege la parte aérea de las plantas, pero lo importante es proteger las raíces, que son más sensibles, ya que no son capaces de recuperarse tras una helada. Hemos confirmado que nuestro material las protege de una manera más efectiva, al mismo tiempo que aporta nutrientes, lo que permite una mayor subsistencia de la vegetación”, determinan las expertas.
También aporta una mayor capacidad de absorción de agua que queda a disposición de la planta. Además, el material mezclado con la tierra permite una mejor oxigenación de la raíz de la planta. Durante los ensayos realizados, las investigadoras han confirmado que con el nuevo material se evita la descomposición de las raíces por exceso de agua. Como los componentes utilizados son materia inerte y no orgánica, no existe la posibilidad de la proliferación de bacterias y hongos que ataquen a la planta.
La patente es uno de los resultados de las investigaciones realizadas en el proyecto ‘Smart materials for sustainable construction’ financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad.
