Una investigación internacional demuestra que bloques de cemento reforzados con fibras recicladas mejoran la estabilidad térmica y reducen emisiones en agricultura protegida
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Karem Díaz S.
La reutilización de residuos textiles en la construcción de invernaderos agrícolas ha sido evaluada como una solución concreta para mejorar la eficiencia energética en sistemas de producción protegida. Un equipo de investigadores liderado por Salwa Bouadila, junto a Rabeb Ayed, Safa Skouri y Salmen Chehaibi, del Centre de Recherches et des Technologies de l’Energie (CRTEn) en Hamam Lif, Túnez, desarrolló un estudio experimental para analizar el comportamiento térmico de invernaderos construidos con bloques de cemento reforzados con fibras textiles recicladas.
El trabajo, en el que también participaron especialistas del Army Institute of Technology (India), Universiti Malaya (Malasia), Umm Al-Qura University (Arabia Saudita), Wollo University (Etiopía), Chandigarh University, Graphic Era y Sharda University, se centró en evaluar si los residuos textiles podían integrarse como material constructivo capaz de sustituir componentes tradicionales en la envolvente de invernaderos hidropónicos.
Tres modelos de invernadero bajo análisis experimental en Túnez
La investigación comparó tres configuraciones distintas de invernadero. El primero fue un modelo convencional transparente (T_Gh), ampliamente utilizado en agricultura protegida. El segundo incorporó paneles tipo sándwich (PS_Gh), conocidos por su capacidad de aislamiento. El tercero, identificado como CB_Gh, fue construido con bloques de cemento reforzados con fibras textiles recicladas.
En este último caso, las fibras textiles sustituyeron aproximadamente el 30 % del volumen de arena en la mezcla del bloque, una proporción clave para evaluar su impacto estructural y térmico. El experimento se desarrolló en siete ubicaciones climáticas diferentes dentro de Túnez, lo que permitió analizar el comportamiento de las estructuras bajo distintas condiciones ambientales reales.
Además del trabajo en campo, los investigadores aplicaron simulaciones numéricas validadas con los datos experimentales, lo que permitió confirmar la coherencia entre el comportamiento térmico observado y los modelos computacionales.
Reducción de oscilaciones térmicas y mejora del microclima
Los resultados mostraron que tanto el invernadero CB_Gh como el PS_Gh lograron una estabilidad térmica significativamente superior al modelo transparente. En ambos casos, las variaciones de temperatura interna se mantuvieron dentro de un margen aproximado de 2 °C, lo que representa una condición favorable para sistemas hidropónicos sensibles a cambios bruscos.
En el caso específico del invernadero construido con bloques reforzados con fibras textiles, se observó una reducción clara de las temperaturas máximas durante el día y un aumento de las temperaturas mínimas durante la noche. Este comportamiento indica una mayor inercia térmica del material, capaz de amortiguar las fluctuaciones extremas del ambiente.
La relación entre el material utilizado y el resultado térmico es directa: al integrar fibras textiles recicladas en la matriz de cemento, el bloque adquiere propiedades que limitan la transferencia de calor, estabilizando el clima interno del invernadero.
Impacto de las persianas automatizadas en el control térmico
El estudio también incorporó el uso de persianas automatizadas como sistema complementario de regulación térmica. Esta estrategia permitió mejorar el desempeño de los invernaderos con mejor aislamiento, reduciendo las temperaturas máximas entre un 10 % y un 18 % en el balance anual y entre un 16 % y un 17 % en condiciones diarias.
La combinación de materiales con mayor capacidad de aislamiento y sistemas de sombreo automatizado mostró un efecto acumulativo, optimizando el control térmico sin recurrir a soluciones de alto consumo energético.
Ahorro energético y reducción de emisiones
Uno de los resultados más relevantes del estudio fue la disminución del consumo energético en el invernadero CB_Gh. Las simulaciones indicaron una reducción del 20 % en la demanda energética en comparación con el invernadero transparente convencional.
De forma paralela, las emisiones de gases de efecto invernadero se redujeron en aproximadamente un 15 %, manteniendo niveles de confort térmico comparables a los obtenidos con el sistema de panel sándwich.
Este resultado confirma que el uso de materiales reciclados no solo contribuye a la gestión de residuos, sino que también tiene un impacto directo en la eficiencia energética de la producción agrícola.
Evaluación económica y viabilidad práctica
Desde el punto de vista económico, el invernadero con panel sándwich (PS_Gh) mostró mejores indicadores de retorno a largo plazo. Sin embargo, el sistema basado en bloques de cemento reforzados con fibras textiles presentó un costo inicial menor, lo que lo posiciona como una alternativa viable para productores que buscan soluciones más accesibles.
La combinación de bajo costo, mejora térmica y reducción energética convierte al modelo CB_Gh en una opción intermedia entre sistemas tradicionales de bajo rendimiento y soluciones más costosas de alto aislamiento.
Una solución basada en economía circular aplicada al agro
El estudio demuestra que los residuos textiles pueden integrarse eficazmente en materiales de construcción agrícola, aportando beneficios tanto ambientales como productivos. La transformación de estos desechos en componentes funcionales permite reducir su impacto como contaminantes y, al mismo tiempo, mejorar el rendimiento de infraestructuras agrícolas.
La investigación fue financiada por Umm Al-Qura University bajo el número de subvención 26UQU4310414GSSR05, y establece una base técnica sólida para futuras aplicaciones de materiales reciclados en agricultura protegida, especialmente en regiones con alta demanda de eficiencia energética y control climático.
Referencias
https://www.nature.com/articles/s41598-026-46117-5
