Diseño y evaluación de propiedades de un panel compuesto a base de micelio de hongos y residuos lignocelulósicos
Fecha
2025-06
Autores
Profesor Guía
Formato del documento
TDPRE
ORCID Autor
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Editor
Universidad de Valparaíso
Ubicación
Valparaíso
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Facultad
Facultad de Ingeniería
Departamento o Escuela
Escuela de Construcción Civil
Determinador
Recolector
Especie
Nota general
Título de Ingeniero Constructor.
Resumen
Hoy en día, las sociedades enfrentan desafíos ambientales cada vez más urgentes debido al impacto de sus actividades productivas. Uno de los principales problemas es la extracción intensiva de combustibles fósiles y materias primas, lo que ha generado consecuencias graves para el planeta, como el cambio climático y el aumento de la contaminación ambiental.
Dentro de este panorama, la industria de la construcción destaca como uno de los sectores más contaminantes, ya que depende en gran medida de materiales que consumen mucha energía y son difíciles de reciclar o biodegradar (Chen et al., 2022; Yang et al., 2023; Farghali et al., 2023).En el 2019, las edificaciones generaron 12 gigatoneladas de CO2, con un 57% asociado al uso de energía para calefacción y electricidad, un 24% a emisiones directas en los lugares de obra, y un 18% vinculado a las emisiones embebidas en materiales como el concreto y el acero (IPCC., 2021).
Este sector, además de dar forma a las ciudades y a los espacios donde vivimos, genera una gran cantidad de residuos industriales: más de 1,1 millones de toneladas al año en Chile, según datos del SINADER (RETC, 2018). Gran parte de estos desechos provienen de materiales tradicionales como el cemento, el hormigón, los metales y los plásticos derivados del petróleo, cuya producción tiene un alto costo energético y un gran impacto ambiental (Chang et al., 2018; Osman et al., 2022; Lima et al., 2021). Esto no solo acelera el agotamiento de recursos no renovables, sino que también dificulta la implementación de un modelo de economía circular, que busca reutilizar y reciclar los materiales para reducir el impacto ambiental (K. Kanayo et al., 2023). Este enfoque, impulsado por regulaciones como la Ley 21455 de Cambio Climático y certificaciones como CES, promueve procesos productivos que cierran el ciclo al reutilizar sus propios residuos. Así, no solo se minimizan los desechos, sino que se extiende la vida útil de los productos y se disminuye el uso de recursos naturales mediante el reciclaje y la reutilización.
Ante este escenario, cada vez se buscan más alternativas sostenibles que ayuden a disminuir los efectos negativos de la construcción. En este contexto, los compuestos a base de micelio de hongos (MBC), han empezado a destacar como una opción viable y prometedora. El micelio es la parte filamentosa de los hongos, y puede crecer sobre residuos orgánicos como paja, aserrín, virutas de madera o cáscaras agrícolas. Al hacerlo, forma un material biodegradable y con bajo requerimiento energético en su producción (Meyer et al., 2020; Nasr et al., 2023). Además,
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su estructura se asemeja a la de la celulosa, lo que lo convierte en un buen sustituto para ciertos plásticos y materiales sintéticos derivados del petróleo (Nasr et al., 2023).
Por otro lado, las investigaciones anteriores se han enfocado en hongos de podredumbre blanca, específicamente en especies Pleurotus ostreatus, aún existen numerosas especies menos exploradas que podrían ofrecer ventajas competitivas en la fabricación de aislantes térmicos. Se estima que el 93% de las especies son actualmente desconocidas para la ciencia. El número total de especies de la Tierra puede llegar a ser entre 2.2 y 2.8 millones (eDNA., 2021). Sin embargo, se estima que puede haber 5 millones de especies de hongos en todo el planeta. La falta de estudios profundos sobre estas variedades limita la comprensión de sus posibles aplicaciones en la construcción, abriendo un camino para la exploración de nuevos materiales sostenibles en el sector. A pesar de ser materiales innovadores y presentan numerosas ventajas, también enfrentan algunas desventajas, tales como: Carencia de estudios de especies individuales y análisis de combinaciones tanto de hongos como sustratos, la poca variabilidad de hongos para producir biomateriales (Pese a que existen en chile más de 3000 especies de hongos) y aun no se ha establecido pautas para identificar nuevas especies que puedan ser utilizadas (Sydor et al, 2022).
La generación de residuos orgánicos provenientes de la agroindustria alcanza cifras preocupantes. Se estima que este sector produce aproximadamente 4,6 millones de toneladas de residuos orgánicos al año, de los cuales solo un 1% se reutiliza, mientras que el resto se destina a compostaje, generación de energía, incorporación al suelo o, en el peor de los casos, termina en rellenos sanitarios e incluso es incinerado generando la contaminación del aire, pérdida de suelo por erosión y disminución de materia orgánica, lo que afecta la productividad del suelo y contribuye a su empobrecimiento(Ministerio del Medio Ambiente, 2020). Esta realidad refleja una baja eficiencia en el aprovechamiento de estos subproductos y deja en evidencia la necesidad de avanzar hacia una economía circular que permita valorizar estos residuos, reducir su impacto ambiental y crear nuevas oportunidades productivas sostenibles.
Chile, como país con una importante actividad agroindustrial y forestal, posee un gran potencial para transformar estos desechos en recursos útiles. Por ejemplo, el sector hortofrutícola tiene una gran relevancia económica, con el trigo como principal cultivo agrícola, ocupando alrededor de 226 mil hectáreas en las regiones centro-sur y sur del país (INE, 2021). Además, cultivos como la nuez han mostrado un crecimiento constante en la última década, alcanzando una producción de 135.619 toneladas en 2020, y con una proyección de 200 mil toneladas para el año 2025 (Chilenut, 2020; Velasco, 2018). Este tipo de producción genera grandes cantidades de residuos en todas sus etapas: desde la cosecha hasta el procesamiento industrial.
Por otro lado, la industria forestal también aporta una cantidad considerable de residuos. Solo en 2023, la industria del aserrío generó aproximadamente 4,33 millones de metros cúbicos de subproductos madereros, muchos de los cuales son subutilizados o simplemente descartados como desechos sin un tratamiento o reutilización eficiente. La acumulación y el mal manejo de estos residuos agroindustriales y forestales no solo representan una carga ambiental creciente, sino también una oportunidad desaprovechada para generar valor a través de procesos innovadores que fomenten la sostenibilidad. En este escenario, surge la necesidad urgente de implementar estrategias de valorización, que permitan aprovechar estos recursos orgánicos en la fabricación de nuevos materiales, especialmente en áreas de alta demanda como la construcción, donde se buscan alternativas más ecológicas y biodegradables a los materiales convencionales.
Descripción
Lugar de Publicación
Valparaíso
Auspiciador
Palabras clave
CAMBIO CLIMATICO, CALENTAMIENTO GLOBAL, CONTAMINACIÓN, EFECTOS DE CONTAMINACION, IMPACTO AMBIENTAL, MEDIO AMBIENTE, CONCRETO, ACERO, CONSTRUCCION, RESIDUOS INDUSTRIALES, HONGOS
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