Energías renovables y capturar el CO2 a través de fachadas, soluciones para reducir el calentamiento

VALÈNCIA. En España el sector de la edificación tiene un peso aproximado del 30% en el consumo de energía final, según las cifras del Ministerio de Fomento en 2017. De ese porcentaje, un 18,5% corresponde a la edificación residencial y el otro 12,5% a la no residencial. En un momento en el que el precio de la luz se ha disparado se buscan alternativas para mejorar la eficiencia energética.

De ahí que el desarrollo de nuevas soluciones constructivas que permitan mejorar la eficiencia energética de los edificios y las ciudades para reducir el calentamiento y los  gases de efecto invernadero que estos generan sea tan importante. «Paradójicamente, la climatización para mitigar el aumento de calor emite más calor local que redunda en una mala gestión energética de las ciudades», comenta Arsenio Navarro, responsable en Aimplas del área de construcción y energías renovables.

«La isla de calor urbana es el fenómeno por el cual se produce un aumento de las temperaturas en el centro de las ciudades respecto a la periferia. Este efecto es debido a la acumulación de radiación solar en forma de calor en los materiales de las distintas superficies que conforman el espacio urbano y al calor provocado por la actividad humana. Este calor acumulado no es disipado por la barrera que forman las partículas que se encuentran en suspensión en el aire, así como por la ausencia de ventilación en el interior de la trama urbana. De ahí la elevación de temperaturas en los centros urbanos. Por otro lado, la concentración generalizada de CO₂ en la atmósfera, que también se concentra en las ciudades, afecta al calentamiento local por el efecto invernadero», explica.

En esas soluciones es en lo que están trabajando Aimplas (Instituto Tecnológico del Plástico), y el ITE (Instituto Tecnológico de la Energía) a través del proyecto Habitatge_2020, que se centra en la investigación y desarrollo de nuevos materiales avanzados en sistemas constructivos que reduzcan la temperatura de edificios y ciudades, así como en la integración de nuevos recursos energéticos utilizando herramientas de digitalización, para contribuir a la eficiencia energética urbana y el confort de sus habitantes.

Energías renovables, fachadas verdes y mobiliario urbano para capturar CO2 y gemelos digitales son algunas de las tecnologías clave desarrolladas en este proyecto que cuenta con financiación del IVACE (Institut Valencià de Competitivitat Empresarial) y con la cofinanciación de los fondos FEDER de la UE, dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2014-2020.

Nuevos materiales plásticos

Para ello, Aimplas trabaja en la obtención de materiales plásticos, combinando polímeros y aditivos novedosos, que tengan una conducción térmica suficiente para transferir el calor que estos absorben a fluidos refrigerantes para su uso en aplicaciones de ACS o integrados en circuitos cerrados de fluidos (fuentes).

Asimismo está desarrollando materiales plásticos, combinando espumados y materiales de alta superficie específica, que tengan compuestos capaces de absorber el exceso de CO₂ generado en las ciudades y cederlo a la vegetación a la que están anclados para mejorar su crecimiento y favorecer la refrigeración de edificios y entornos urbanos con el tándem sombraje-reducción de CO₂. «Actualmente, los materiales plásticos conductores, así como los adsorbentes de CO₂ tienen un ámbito de uso poco extendido por las posibles complejidades, tanto desde el punto de vista de sus características finales como por sus limitaciones de procesado. Es necesario profundizar en la investigación y el desarrollo de estos sistemas novedosos, del que hasta el momento carecen las empresas del sector».

Gemelo digital energético

Por su parte ITE se está centrando en el desarrollo de sistemas de generación energética renovable y de almacenamiento que actúen en función de las demandas energéticas de las viviendas. Además está diseñando un gemelo digital energético de edificios para el control y gestión óptimos del balance energético del sistema para que los usuarios finales, sean capaces de maximizar el confort interno de los edificios, así como su eficiencia energética, y sobre todo concienciar del consumo que se realiza.

Gracias a este sistema se pueden modelar diferentes configuraciones constructivas y de entorno. Además, permite hacer lo mismo con todos los elementos que afectan al balance energético del edificio. Eso les ayuda a realizar simulaciones avanzadas para realizar una gestión más eficiente de los recursos disponibles. De ahí que la idea es que también sirva para facilitar la integración de nuevos sistemas energéticos y constructivos más sostenibles en el edificio.

La aportación de las empresas es clave

En todo el proyecto Habitatge_2020 está siendo clave la colaboración de empresas valencianas del sector plástico, energético, construcción y rehabilitación, mobiliario urbano y parques infantiles y tecnología, como CM Plastik, Isaba, Miraplast, Urbana de Exteriores, Becsa, Covalersa, Saludes Play, Sapiens Energía, Enercoop, Nexus Integra y Pavener. Ellas aportan su experiencia en sus respectivos campos, así como su visión de las necesidades para reducir el impacto medioambiental de su actividad. «Buscar sistemas que mitiguen el cambio climático es una obligación y una necesidad para las empresas que trabajamos en el sector de la construcción», comenta Francisco J. Vea, director del departamento de I+D+i de Becsa.

Además, estas empresas destacan que su participación en el proyecto les permite acceder a una tecnología clave para fortalecer su competitividad empresarial y a generar nuevas oportunidades de negocio en nuevos nichos de mercado. Y es que con los resultados del proyecto, se proporcionarán los argumentos a las empresas interesadas para permitirles abordar con mayor confianza la inclusión de estas tecnologías de en sus procesos de fabricación de piezas y componentes, fruto de las mayores prestaciones y características elevadas que se pretende desarrollar en el presente proyecto, desde el punto de vista energético y medioambiental. «Somos una empresa que construye edificios, dotacionales y residenciales y la incorporación de nuevos materiales más sostenibles y nuevas funcionalidades es vital para cubrir las nuevas necesidades. El cambio climático está afectando en algunos casos dramáticamente a nuestras ciudades, además la construcción es una de las actividades más contaminantes y que mayor impacto tiene sobre el medio», resalta el director del departamento de I+D+i de Becsa.

A ello se une, tal y como señala Arsenio Navarro, que «introducir esas soluciones requerirá contratación de especialistas (técnicos, ingenieros, etc.), lo que repercute en la generación de empleos sostenibles, de calidad y locales».

Y no solo para nuevos proyectos, sino también para la rehabilitación de edificios con criterios de eficiencia energética y sostenibilidad. «La evolución de los procesos industriales y los sistemas autónomos controlados por ordenador ofrece técnicas innovadoras para la modernización de las envolventes de edificios: Sistemas Envolventes Multifuncionales Arquitectónicos Industrializados (SEMAI). Con ello, los edificios antiguos pueden ser envueltos a través de la envolvente exterior o interior para ‘adaptar’ a los nuevos requisitos de confort térmico y de ahorro energético por los diferentes sistemas que se plantea en este proyecto», concluye Navarro.

Así Habitatge 2020 se alinea con los ODS 11 y 13 por unas ciudades sostenibles y una descarbonización de la economía, impulsando la reducción de las islas de calor en las ciudades y aumentando la eficiencia e inteligencia energética y el confort los edificios a través del desarrollo e integración eficiente de nuevos materiales, maximizando el aprovechamiento de energía local renovable y optimizando el uso y gestión de la energía en los edificios mediante herramientas avanzadas de digitalización.