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08 . 10 . 22
Un viaje al mundo de la madera: la materia prima del futuro
Un viaje al mundo de la madera, un producto extraordinario y fascinante que es materia prima del pasado y material innovador para un futuro sostenible, y un aliado en la lucha contra la crisis climática.
Imagínate un equipo de jóvenes científicos capaz de presentar al mundo de la investigación y al tejido productivo internacional con un nuevo material con las siguientes características sorprendentes: renovable, biodegradable, apto para construir artefactos de pequeño tamaño pero también estructuras imponentes, resistentes a los terremotos más violentos, fuente de energía térmica y eléctrica, duradero incluso durante cientos de años, creado a partir del carbono presente en la atmósfera y por lo tanto capaz de absorber una parte importante de las emisiones de CO2 responsables de la crisis climática.
Imagínate que este material también es estéticamente bello, induce al bienestar y al buen humor y que se puede producir, de forma generalizada, en casi todo el planeta, incluso a través de cadenas de suministro cortas y locales. ¿Creerías que de ella también se pueden derivar papeles, cartones, tejidos y compuestos químicos para diversos usos? Finalmente, imagina que decenas de millones de personas en todo el mundo pueden encontrar trabajo para su producción y transformación.
Este equipo de investigación sin duda ganaría una gran cantidad de premios Nobel: de física, de química, de economía y, muy probablemente, también de la paz.
Pero está claro, que este grupo de científicos no existe. En cambio, ese material existe, existe desde tiempos inmemoriales y ha acompañado la historia de la humanidad desde sus albores. Se llama madera y se produce a partir de árboles: “Todo lo que puedas imaginar, la naturaleza ya lo ha creado” , dijo Albert Einstein.
La madera es una materia prima compleja y extraordinaria, en continua evolución tecnológica.
Desde sus albores, la madera ha acompañado la historia de la humanidad.
La madera milenaria y revolucionaria
Investigadores y técnicos, liberados por la madre naturaleza de tener que invertir años de investigación y una gran dosis de energía para concebir y realizar este increíble invento, queda entonces la tarea de estudiarla, imaginar y probar nuevos usos, comprender cómo producirla sin dejar a las generaciones futuras sin árboles. Sí, porque hay que talar árboles para producir madera. La madera se puede producir a través de plantaciones dedicadas en tierras agrícolas (arboricultura maderera) o a través de la silvicultura, que tiene lugar en los bosques.
Pero talar árboles no significa destruir bosques: es posible hacerlo creando las condiciones que permitan, en lugar de una planta talada, el rebrote o el nacimiento de nuevos árboles. Y ello sin alterar impactantemente los ecosistemas forestales, que no están formados sólo por organismos arbóreos, sino por delicadas conexiones entre numerosos seres vivos y el suelo, las rocas, la nieve, el agua, elementos todos cuya protección es de primordial interés público.
Bienvenido al mundo de la madera, un producto extraordinario y fascinante, que es al mismo tiempo la materia prima del pasado y material innovador para un futuro sostenible, “centro de gravedad permanente”, como diría Franco Battiato, de la ansiada economía verde.
Viajar entre celdas
¿Cuál es el secreto que permite que la madera destaque en tantos usos? Para revelarlo, imaginemos que viajamos en una nave espacial microscópica cerrada, a su interior.
Sección transversal de la madera.
Entramos así en la compleja estructura anatómica de la madera desde su sección transversal (aquella en la que los anillos de crecimiento anual aparecen concéntricos), entrando en una de las muchas celdas que encontraremos una al lado de la otra. Luego, dirigiéndonos en dirección axial, podríamos entrar en un “túnel” de celdas bien alineadas, visibles por ejemplo en la sección longitudinal tangencial, en el que flotará nuestra nave espacial, como en un río: no de agua, sino de savia.
Sección longitudinal de la madera.
Pero las distintas células de la madera no sólo cumplen la función de transportar el líquido vital de la planta, sino que también acumulan nutrientes de reserva y sirven de soporte mecánico al árbol.
Mirando por los ojos de buey de nuestra nave espacial nos daríamos cuenta de que las paredes de estos túneles no están hechas de una, sino de diferentes moléculas estructurales: lignina, celulosa, hemicelulosa, pectinas y extractivos.
En particular, la lignina, al estar situada sobre todo en la interfaz entre células adyacentes, actúa como aglutinante y proporciona rigidez, mientras que la celulosa proporciona resistencia a la tracción y es capaz de absorber fuerzas mecánicas; las hemicelulosas, en cambio, confieren elasticidad. Si nuestra nave espacial chocase contra la pared, el impacto no sería tan fuerte, porque sería amortiguado por la flexibilidad general de la estructura.
La estructura única de la madera
En las cavidades de las celdas y en los intersticios de las paredes, con el proceso denominado “duramificación”, se depositan las sustancias químicas no estructurales, denominadas extractivas, que otorgan a la madera el color, olor y durabilidad natural característicos de cada especie arbórea; aunque no están muy presentes, afectan en gran medida las características químicas, físicas y biológicas de la madera.
Si la madera explorada por nuestra nave espacial se hubiera secado, podríamos haber observado las cavidades celulares vacías, es decir, llenas de aire: esto lo convierte en un material extremadamente ligero en comparación con materiales de construcción alternativos como el hormigón y el acero, por ejemplo.
Madera de abeto bajo microscopio electrónico.
Esta síntesis sugiere cómo la madera contiene una estructura articulada y compleja, ligera pero rígida, que determina sus propiedades físicas y mecánicas. Además, la forma en que las moléculas de madera se combinan entre sí es diferente en cada una de las muchas especies de madera presentes en el planeta. Basta pensar que, con una humedad normal, la madera “más ligera”, la Balsa (OCHROMA PYRAMIDALE), tiene una densidad de unos 150 kilos por metro cúbico, mientras que las “más pesadas”, como el Lignum vitae (la madera proveniente de la planta de Guaiaco, ‘Central America ) incluso alcanzan los 1.250 kilos por metro cúbico (es decir, se hunden en el agua).
Pero hay más, el alto contenido de carbono ( alrededor del 50% de la masa de madera), tomado del CO2 atmosférico a través de la fotosíntesis, hace de la madera un material valioso para mitigar la crisis climática. Imagina una gran viga de la catedral de tu ciudad, construida hace varios siglos: aún contiene el carbono acumulado en los cien y más años de vida de aquella planta que fue talada para obtener madera para ser trabajada.
Según un estudio de la Universidad de Wisconsin, los productos de madera podrían capturar alrededor de 440 millones de toneladas de CO2 anuales a escala global, cifra equivalente a las emisiones anuales de un país como Brasil.
Al aumentar la cantidad de materiales de madera duraderos, en sustitución de otros materiales no renovables y sin estas características, podríamos almacenar grandes cantidades de carbono de la atmósfera durante siglos, mitigando el calentamiento global. Para hacernos una idea, en un artículo científico reciente se estima que una tonelada de madera utilizada en sustitución de otros materiales reduce el carbono emitido a la atmósfera de 0,25 a 5,6 t.
Por lo tanto, se puede decir que el secreto de la madera es tener no uno, sino mil secretos.
Su estructura, tan compleja, y su variabilidad, tan vasta, la hacen capaz, si se produce de forma sostenible y se utiliza con competencia, de garantizar rendimientos extraordinarios en los usos más variados y de ayudarnos en la lucha contra la crisis climática, no solo porque es un “almacén de carbono”, sino también porque puede ser utilizada como una alternativa a las materias primas no renovables y ciertamente contaminantes.
La madera que no esperas
Durante milenios, el hombre ha utilizado la madera para calentarse y construir todo tipo de artefactos, pero en el último siglo esta materia prima ha sido objeto de innovaciones tecnológicas vivas y dinámicas que están revelando usos a veces sorprendentes: ¿alguna vez has pensado en una madera transparente? Después de haber escuchado el “Cuento de los tres cerditos” decenas de veces de niños, ¿os hubierais imaginado alguna vez una construcción de madera resistente a terremotos muy fuertes?
La evolución tecnológica ininterrumpida que hemos experimentado y estamos experimentando en las últimas décadas en todos los campos, desde el sector químico al mecánico pasando por el digital, se refleja también en los usos de la madera, en la investigación y en los procesos productivos que la involucran.
El uso de este material está creciendo sobre todo en los sectores “clásicos”, como la construcción, con tendencias positivas en contraste con otro tipo de edificios.
No se trata de las típicas cabañas de montaña, sino sobre todo de edificios modernos y rascacielos que tienen un rendimiento excelente desde el punto de vista estructural, energético y de confort de vida. Estas características están llevando a muchos países a invertir fuertemente en la construcción con madera: Francia , por ejemplo, ha establecido que todos los nuevos edificios públicos financiados por el estado tendrán que ser al menos un 50% de madera a partir de 2022.
Y no es necesario talar árboles monumentales para construir estas estructuras: los diversos productos que entran en la definición de madera de ingeniería, por ejemplo, también se pueden ensamblar a partir de troncos pequeños o medianos y tienen prestaciones mecánicas de 2 o 3 veces mayor que la madera maciza y madera laminada.
Pero la innovación en el uso de la madera se está extendiendo en todos los sectores, incluso en aquellos que antes no conocían y ni siquiera imaginaban el uso de este material. ¿Algunos ejemplos? Maderas estabilizadas que no se deterioran, no se deforman y no se pudren aunque estén en contacto con el suelo y el agua de lluvia, productos que se pueden modelar como se desee con curvas bidimensionales o tridimensionales, composites de chapas de madera y tela para hacer tejidos para el sector de la moda y complementos como bolsos, zapatos, cinturones o incluso hilos de celulosa de madera (sí, la madera también se puede llevar); paneles compuestos con funciones combinadas que combinan la ligereza de la madera con las propiedades de otros materiales y permiten por ejemplo la reducción del ruido, pantallas de rayos X , aislamiento térmico, polímeros naturales a base de madera para reemplazar los polímeros sintéticos, compuestos químicos extraídos de la madera con potencial farmacológico y mucho más.
El camino creativo y generativo es imparable y la sensibilidad actual por los temas ecológico-ambientales no hace más que acelerarlo. Las posibilidades, dada la enorme variedad de maderas que existen en el mundo y sus características, son innumerables y la mayoría aún están por descubrir.
La “fábrica sostenible” de la madera
La madera es una materia prima compleja y extraordinaria, en continua evolución tecnológica y en constante crecimiento de uso en todo el mundo. Según algunas estimaciones, la demanda de madera aumentará significativamente en los próximos años, especialmente si, como humanidad, realmente queremos luchar contra la crisis climática y hacer una transición hacia el uso de materias primas renovables y fuentes de energía renovables.
Johan Rockström, director del Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung y del centro de resiliencia de Estocolmo, un importante científico involucrado en temas de sostenibilidad global, sueña con un mundo donde el hormigón se reemplace gradualmente por madera, tanto para edificios como para infraestructuras, con el fin de aprovechar el carbono durante cientos de años.
Ciertamente, no es oro todo lo que reluce: la deforestación en el Sur global y el comercio ilegal de madera son problemas graves y urgentes. Pero a nivel internacional hay señales importantes, como la implementación del Reglamento de la Madera de la Unión Europea y la difusión de esquemas de certificación que permiten reconocer los productos derivados de la madera provenientes de bosques gestionados de forma sostenible (FSC Y PEFC).
He aquí las tres “palabras mágicas”: gestión forestal sostenible, es decir, el uso de los bosques no sólo para producir madera y con la garantía de que este extraordinario recurso renovable se conserva para las generaciones futuras, respetando los ecosistemas, el clima y el derechos de las poblaciones locales.
En Europa, los bosques aumentan constantemente y los antecedentes científicos, técnicos y político-regulatorios están los suficientemente maduros para un aumento cauteloso en la recolección de madera, que se llevará a cabo de conformidad con todos los criterios de sostenibilidad, con el objetivo de disminuir las importaciones, aprovechar una oportunidad de desarrollo para nuestros territorios rurales, muchas veces en estado de abandono, e incrementar, donde sea posible, el aprovechamiento “en cascada” de esta gran materia prima, para producir principalmente productos duraderos y destinar residuos a la producción de energías renovables o en procesos de biorrefinería, otro gran reto del mañana.
La nueva estrategia forestal internacional, reconoce la contribución activa del sector forestal y sus cadenas productivas en la consecución de los compromisos internacionales en materia de clima y energía, protección y conservación de la biodiversidad, desarrollo del bioeconomía y mantener el empleo en las zonas rurales.
Aún falta un paso, el cultural: la conciencia generalizada, por parte de todos los ciudadanos, de cuánto es necesario, más que en el pasado, producir madera a través de la gestión forestal sostenible y la silvicultura climáticamente inteligente, una estrategia que permitirá no sólo la obtención de la “materia prima del futuro”, pero también de otros numerosos servicios ecosistémicos que nos garantizarán el bienestar, en armonía con el medio ambiente.
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