Techos biosolares: un desarrollo cordobés combina paneles solares y vegetación local para generar electricidad y mejorar la refrigeración de edificios

En las últimas décadas, los procesos de urbanización y el crecimiento de las ciudades han generado algunos problemas asociados, como infraestructuras energéticas que no dan abasto y grandes aumentos en las emisiones de dióxido de carbono. Ante esta situación, la arquitectura bioclimática es una herramienta que se viene usando cada vez más para paliar estos problemas, ya que consiste en diseñar edificios aprovechando las condiciones climáticas locales para reducir el consumo de energía y el impacto ambiental.

En este marco, investigadores del CONICET y la Universidad Católica de Córdoba (UCC) desarrollaron un sistema integrado de techos verdes y paneles solares denominados “techos biosolares”, con el objetivo de disminuir la demanda energética de un edificio y otorgar diversos servicios ecosistémicos a sus habitantes. En los próximos meses, instalarán el primer techo biosolar a escala real en la escuela agrotécnica Padre Domingo Viera, de Alta Gracia, Córdoba. También participan en el proyecto especialistas del Centro Tecnológico De Arteaga (CTDA) y del estudio de diseño Dovis & Federico.

“Lo bueno de ensamblar techos verdes con paneles solares es que es una asociación que beneficia a ambas cosas. Por un lado, la humedad de las plantas genera un ambiente que hace que el panel tenga mayor rendimiento eléctrico. Por otro lado, los paneles le dan sombra a las plantas, protegiéndolas de la exposición a condiciones climáticas como vientos y radiación solar que son mayores al estar sobre un techo. A eso, se suma el ahorro energético que se obtiene con el uso de los paneles”, explica a TSS la doctora en Ciencias Agropecuarias Lelia Imhof, investigadora del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Recursos Naturales y Sustentabilidad (IRNASUS) y coordinadora del equipo.

Un techo verde es cuando arriba de la losa de una casa o edificio se cultivan plantas. Para eso, pueden usarse distintos sistemas. El tradicional consiste en usar un sistema de capas, que cumplen funciones como aislante, filtro y drenaje, entre otras, y encima de ellas se colocan el sustrato y las plantas. “Los techos verdes han crecido mucho en los últimos diez años. En la ciudad de Córdoba, hay una ordenanza que obliga a los edificios nuevos dentro del área conocida como isla de calor urbana a colocar techos verdes u otros elementos que compensen la impermeabilización que genera levantar un nuevo edificio”, cuenta Imhof.

Los investigadores vienen trabajando en el tema desde 2011, cuando comenzaron con el desarrollo de un sistema modular de techo verde, donde cada módulo comprendía un metro cuadrado. Luego, a partir de estudiar el ensamble de techos verdes con paneles fotovoltaicos que se estaban diseñando en otros países, decidieron trabajar en adaptar ese tipo de tecnologías a nuestro territorio.

Ventajas de los techos biosolares

“En vez de usar capas, nosotros usamos una bandeja de polietileno con resistencia UV, que cumple el rol de todas las capas juntas. La ventaja de esto es que, si se produce una fisura en el sistema de capas, hay que desarmar todo el techo. En cambio, con este sistema, podés levantar solo el área donde tenés el problema”, indica la investigadora. También realizaron adaptaciones a las bandejas para que logren retener la humedad por más tiempo, pensando en que sirva para climas áridos y semiáridos como el del invierno cordobés.

Entre los servicios ecosistémicos que brinda este sistema están: la fijación de carbono en las plantas, la absorción del agua de lluvia (que según los estudios que hicieron los investigadores es de hasta un 70%) y el ahorro energético, que a partir de mediciones hechas dentro de la universidad es de hasta un 40%. La altura del sustrato es de unos 15 centímetros y las plantas que componen el sistema son especies nativas seleccionadas por los investigadores luego de diversas pruebas. Al ser plantas nativas, tienen mayor capacidad para sobrevivir bajo condiciones estresantes y no requieren de fertilizantes ni grandes cantidades de riego, lo que le otorga otra ventaja al sistema: requiere poco mantenimiento.

“El mantenimiento de los techos verdes que trabajamos nosotros es casi nulo. La vegetación está preparada para eso. Nuestro clima es bastante árido y de marzo a octubre no llueve, entonces agregamos un riego por goteo, que es algo mínimo para el mantenimiento de la planta, pero no requiere desmalezamiento ni fertilizantes. Y el panel solo requiere una limpieza como cualquier panel, que se recomienda una vez al año”, indica Imhof.

Cómo fue el desarrollo de los techos biosolares

El proyecto de techos biosolares fue avanzando por etapas. Primero, los investigadores hicieron los planos y el diseño del sistema. Luego, construyeron un primer prototipo a escala real de cuatro metros cuadrados de techo verde con un panel solar arriba. Para estas dos etapas tuvieron financiamiento de la Agencia para el Desarrollo Económico de la Ciudad de Córdoba (ADEC).

Más tarde, se presentaron a la convocatoria Proyectos Federales de Innovación (PFI), impulsada por el Consejo Federal de Ciencia y Tecnología (COFECyT) y el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MINCYT) y obtuvieron un subsidio para instalar el techo biosolar en la escuela de Alta Gracia. En este caso, serán 40 metros cuadrados de techo verde con diez paneles solares arriba. En la primera mitad de este año, realizaron la compra de materiales, la adecuación del techo y la construcción de las partes, y la instalación será en los próximos meses.

La investigadora señala que la transferencia de esta tecnología se puede hacer tanto hacia el sector público (ellos trabajan mucho con la Municipalidad de Córdoba) como hacia el privado. El techo verde con sistema modular ya tiene una patente que pertenece al CONICET y la UCC, y ahora realizarán el mismo proceso de inscripción con los techos biosolares para más adelante avanzar en alguna posibilidad de transferencia y comercialización.

Sobre los costos de este tipo de sistemas, Imhof explica que la inversión inicial se puede amortizar a través de las líneas de crédito que ofrece el Estado a tasas menores para las construcciones que contemplan la generación de energías limpias. “Una de las razones por las que agregamos los paneles es que permite acceder a ese tipo de créditos, que quizás para los techos verdes no hay. Además, son cada vez más los desarrollistas (de inmuebles) que, aunque no estén obligados a instalar estos sistemas por alguna ordenanza, lo hacen igual por los beneficios energéticos y ambientales que conllevan”, afirma.

Actualmente, los investigadores están trabajando en la multiplicación de las plantas dentro de la universidad y harán la instalación entre octubre y noviembre. “Una vez instalado, el sistema va a proveer energía a la escuela. Le pedimos a la empresa que coloca los paneles que también realice la conexión a la red para que la escuela pueda usarla. Y nosotros vamos a aprovechar la puesta en marcha para ver cómo funciona, medir aspectos que nos interesan mucho, como eficiencia y polinización, y ver qué ajustes podemos hacer”, finalizó Imhof.