Cuatro formas en que la impresión 3D aporta materiales sostenibles a la construcción

La impresión de construcción ha visto muchas iniciativas excelentes en los últimos años, desde drones de impresión 3D hasta máquinas de construcción infinita impulsadas por cable masivo. Sin embargo, llevar la construcción al siguiente nivel no se trata solo de mejorar el hardware, sino también los materiales de entrada. No es ningún secreto que la industria de la construcción puede ser un desperdicio, ya que es uno de los mayores consumidores de recursos que existen. Aunque la impresión 3D reduce el nivel de desperdicio, también brinda oportunidades en materiales nuevos y novedosos.

La simple aplicación de los mismos cementos y métodos antiguos puede hacer que algunos en el campo de la construcción aprecien la tecnología, pero presentar un camino a seguir con operaciones automatizadas sostenibles, más baratas y más respetuosas con el medio ambiente puede proporcionar algo nuevo y genuinamente disruptivo para la mezcla. Después de todo, la impresión 3D ha brindado muchas posibilidades diferentes de materiales para la fabricación, entonces, ¿por qué no analizar su potencial al alternar los componentes básicos de nuestras casas, oficinas y, quizás algún día, ciudades enteras?

Casa de $1000 de WASP

Figura 1 Cortesía de WASP

Si bien no es 100 % sostenible, y también teniendo en cuenta la realidad de que la versión comercial puede costar mucho más de $ 1,000 cuando todo está dicho y hecho, el proyecto Gaia de WASP aún representa una propuesta interesante para las posibles posibilidades de construcción con nuevos materiales. La casa en sí es ultra barata, con un costo de materiales de aproximadamente $ 1,000. Podría servir como una solución crucial a la crisis de la vivienda y reducir los precios de construcción para la próxima generación.

El proyecto Gaia utiliza una mezcla a base de tierra y arroz, mientras que los cimientos principales del edificio son de hormigón y el techo se compone principalmente de madera. WASP demostró el proceso de construir solo el marco, por lo que con la electricidad, la iluminación y la plomería, es posible que los constructores aún deban tener en cuenta los costos de materiales y mano de obra. Dicho esto, es un milagro que el marco cueste tanto como un teléfono de gama alta, lo que demuestra hasta dónde ha llegado la tecnología de fabricación aditiva.

“Gaia representa un ejemplo de reducción de costes, especialmente si se compara con los rendimientos térmicos que normalmente se obtienen solo con diferentes sistemas tradicionales ”, explicó Massimo Moretti, CEO de WASP. “En este momento, la empresa está evaluando todas las posibilidades para ingresar al mercado de la construcción. Probablemente la estrategia más confiable sea un servicio de construcción, con nuestro equipo involucrado en la construcción del muro. ”

Impresión de turba como alternativa al hormigón

La turba consiste principalmente en una mezcla de material vegetal descompuesto nativo de muchas áreas húmedas y humedales. Como material natural, tiene potencial para desarrollarse como una alternativa económica a los cementos y, al mismo tiempo, los investigadores sugieren recortes de costos de hasta un 90 %. No sorprende que los investigadores de la Universidad de Tartu de Estonia fueran los que descubrieron este medio de procesamiento considerando que representa el 20% de la tierra de Estonia.

Algunos podrían estar preocupados de que esto signifique la excavación de las turberas para todas esas agresivas operaciones de construcción industrial. No hay que temer, ya que solo utiliza la parte superior más seca de la turba y los productos de desecho como la ceniza de esquisto bituminoso como principal agente aglutinante (que evita la alcalinidad que se acumula en el material debido a la humedad). Lo que hace que el material sea mucho más deseable es que hay poca necesidad de aislamiento, relleno o incluso bloqueo del ruido debido a la hermeticidad de la construcción.

También es bastante barato de construir, ya que los investigadores estiman en 5000 € imprimir en 3D el marco exterior de una casa de 100-150 metros cuadrados. Eso es 1/10 ^th del costo de las técnicas de fabricación tradicionales.

Impresión de construcción de cáñamo para aislamiento y paneles

Si bien algunos defensores demasiado entusiastas de la legalización sostienen que el cáñamo es un material maravilloso que puede lograr cualquier cosa, es posible que estén exagerando un poco su utilidad. Muchos han citado el uso de "hempcrete" como una alternativa mucho mejor que el concreto tradicional, pero lamentablemente, el jurado todavía está deliberando debido a su precio más alto (dependiendo del área), baja densidad y falta de capacidad de carga. Sin embargo, el cáñamo en sí tiene varios beneficios que lo hacen ideal para ciertas partes de las casas.

La empresa australiana de cáñamo Mirreco podría ser la mejor ilustración de esto. Su procedimiento de impresión 3D utiliza biomasa de cáñamo como material para la fabricación de paneles de construcción para casas. Mirreco se especializa en máquinas que pueden procesar una planta de cáñamo completa y separarla en varios elementos, lo que brinda muchas opciones biodegradables para el sector de la construcción.

El cáñamo es un material muy versátil, ya que puede producir materiales más fibrosos para cosas como cuerdas y bolsas o comprimirse en una masa sólida más dura para paneles y aislamiento. Si bien el proyecto aún está en desarrollo, Mirreco ha conseguido un socio en Arcforms, que quiere ayudar a mostrar el potencial de la biomasa de cáñamo dentro del sector de la construcción mediante la construcción de viviendas. También promueve el cultivo de plantas que pueden ayudar a reducir el carbono en la atmósfera, por lo que hay un beneficio adicional involucrado.

Compuestos de bambú en lugar de madera

Los materiales de origen biológico pueden proporcionar una textura única para el diseño y pueden ser materia prima fácilmente disponible para muchos proyectos. El bambú, por ejemplo, crece rápido en una amplia gama de climas y algunas especies crecen más de tres pies por día. Puede envolver un 35% más de masa por hectárea que la cantidad equivalente para los árboles y además es un producto naturalmente orgánico que no requiere fertilizantes ni pesticidas.

“El bambú tiene propiedades interesantes y podemos obtener un gran volumen ”, dijo el científico Soydan Ozcan de la División de Ciencia y Tecnología de Materiales del Laboratorio Nacional de Oak Ridge. El proyecto utilizó alrededor de 10,000 libras de material, lo que lo convierte en el más grande jamás encargado por DesignMiami.

Incluso aparte del bambú, hay muchas otras materias primas naturales que permiten un mejor uso de los formularios impresos en 3D, proporcionando alternativas más económicas y sostenibles a nuestros materiales actuales. Con la deforestación, las emisiones de carbono y los desechos no biodegradables convirtiéndose en problemas tan grandes, ¡debería ser hora de que comencemos a pensar (y actuar) de manera diferente!

Imágenes destacadas cortesía de WASP, Estonian Peat Association, Mirreco &Oak Ridge National Laboratory.