La climatización de edificios, tanto para enfriarlos en verano como para calentarlos en invierno, consume alrededor del 25% de la energía que se utiliza a nivel mundial.

Entre eso y el coste de los aislantes tradicionales, es una de las actividades de la construcción con más huella ecológica.

Ahora, un invento con participación española parece traer la solución, tan loco que suena a ciencia-ficción: una espuma aislante que al mismo tiempo protege del clima extremo, previene incendios porque es ignífuga y es capaz de crear electricidad suficiente para iluminar la casa a partir de las vibraciones del entorno.

En concreto los científicos del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han combinado alginato, un biopolímero de algas marinas, con un MXene, un material conductor compuesto por titanio y carbono con propiedades similares al grafeno.

"Cada material por sí mismo no es novedoso, la novedad de este desarrollo es juntar conceptos y aplicarlos a la construcción. Más que una revolución, sería una evolución de lo que ya se está haciendo", explica Bernd Wicklein, primer autor del trabajo e investigador en el ICMM-CSIC.

"Para generar energía electrostática siempre necesitas dos materiales. Como en el caso del pelo con un peine, cuando te da un chispazo al acercar la mano al pomo de la puerta", añade. "En este caso, la espuma contactando con, por ejemplo, una lámina de un derivado de celulosa en la pared".

La espuma, ya con propiedades aislantes e ignífugas, se instalaría como cualquier otro aislante, y generaría energía a partir de las vibraciones del entorno. El viento, el movimiento de las personas en la propia casa, o incluso cuando pase el tráfico cerca de la misma.

Actualmente, aunque aún le queda mucho recorrido de desarrollo, este material genera 0,05 vatios por metro cuadrado.

Por comparación, una placa solar, en la misma superficie, puede llegar a generar 500 vatios. La ventaja de la espuma es que puede desplegarse en una superficie mucho mayor de los edificios, incluso el suelo.

"Otras fuentes de energía llevan décadas de desarrollo, mientras que esta solo acaba de empezar, así que esa diferencia esperamos que se reduzca, pero aun así tiene otras ventajas, como la cantidad de espacio a optimizar. Al ser un material aislante, va a ir en todas las fachadas, no solo en el techo", añade Wicklein.

"El objetivo no es que la espuma provea toda la energía que vas a usar en casa todo el tiempo, pero es compatible con otras. Igual que si está nublado la placa solar no es tan útil, este material aislante podría estar generando pequeños pulsos eléctricos desde el suelo cada vez que alguien dé un paso", concluye.

El estudio se ha publicado en la revista Nanoscale Horizons y en él también participan investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur, de la Universidad Politécnica de Turín (Italia) y de la Universidad Drexel (Filadelfia, EE. UU).

El alginato derivado de las algas ya tiene usos industriales como aislante, aunque hasta ahora nunca se había utilizado en construcción.

En cuanto a los Mxene, esta combinación de titanio y carbono, están aún más en fase de desarrollo, con la ciencia básica estudiando aún todas sus propiedades y posibles usos.

Otra de las posibles ventajas respecto a otros aislantes es el precio, aunque reducirlo de cara a su escalabilidad industrial es uno de los principales retos que se plantea ahora a los investigadores.

"Todos los nanomateriales no son muy baratos, depende de la cantidad a la que los fabriques", aclara el científico del CSIC.

Los Mxene están lejos de producirse a escala industrial, pero Wicklein señala el paralelismo con el grafeno: "Esperamos que por sus propiedades tan buenas pueda tener un mercado y exista una industria interesada".

Por contraste, el alginato, procedente de residuos de las algas, sí es más asequible y se usa en la industria farmacéutica o textil.

De ahí que el paso en el que están inmersos ahora desde el ICMM sea el más complicado para este tipo de investigaciones: el salto al mercado, la búsqueda de una empresa dispuesta a dar el paso final y estudiar el desarrollo a escala industrial del material.

"Los aislantes en construcción no pueden ser solo baratos, tienen que ser ultrabaratos", explica Wicklein.

"Así que ahora el siguiente paso es ajustar el método de fabricación, de muestras pequeñas a grandes y que sean baratas. El paso para que en unos años tengamos esto en casa es encontrar una empresa dispuesta a comercializarlo", finaliza.