El arte de construir un refugio a partir de bloques de hielo se transmite de padres a hijos entre los inuit, pueblos originarios que habitan las regiones más septentrionales del planeta. La planta circular, el túnel de entrada, la salida de aire y los bloques de hielo forman una estructura donde el calor generado en el interior derrite una capa superficial de nieve y sella los huecos, mejorando el aislamiento térmico del hielo. Durante una tormenta, un iglú puede marcar la diferencia entre la vida y la muerte y quizás este sea el ejemplo más icónico y radical de lo que significa construir con materiales locales, pocas herramientas y mucho conocimiento. En este caso, todo lo que tienes es hielo.
Aprovechar los recursos y la mano de obra local son conceptos clave para la arquitectura sostenible, los cuales habitualmente se pasan por alto a expensas de soluciones replicadas en otros contextos. Con las nuevas demandas y tecnologías, y la globalización de los materiales y las técnicas constructivas, ¿existe todavía espacio para los materiales locales? Y si hablamos de las construcciones impresas en 3D, ¿estamos destinados a erigirlas solo en concreto?
Cuando buscamos impresión 3D en Internet, rápidamente obtenemos dos conjuntos principales de resultados. El primero tiene que ver con el boom de los edificios impresos en 3D con hormigón, el material de construcción más utilizado en el mundo, pero que también es responsable de las altas tasas de emisión de carbono en su producción. El segundo grupo se refiere a proyectos de construcción experimentales e innovadores en otros planetas.
En la superficie de Marte, que puede ser aún más inhóspita que el Polo Norte, la idea de usar los materiales disponibles tiene total sentido. Si el afán por colonizar el planeta ha cobrado fuerza, abastecer naves espaciales con materiales de construcción (sacos de cemento, grava o láminas de contrachapado), está totalmente fuera de discusión y no es una opción viable. El prototipo Marsha, desarrollado por Ai SpaceFactory, fue la propuesta ganadora en el concurso “NASA Centennial Challenge”. Al igual que la gran mayoría de las propuestas actuales, Marsha utiliza técnicas de impresión 3D que utilizan una mezcla de fibra de basalto extraída de la roca marciana y bioplástico renovable (ácido poliláctico o PLA) procesado a partir de plantas que podrían cultivarse en el planeta rojo. El compuesto de polímero reciclable superó al hormigón en las pruebas de resistencia, durabilidad y aplastamiento de la NASA.
También existen investigaciones para la construcción de refugios en la superficie de la Luna, basadas en la impresión en 3D con un "hormigón lunar". El ingrediente principal de la mezcla sería un suelo polvoriento que se encuentra en toda la superficie de la Luna, conocido como regolito lunar. Para unir y crear el hormigón, se ha considerado la utilización de la propia orina de los astronautas. "Los investigadores encontraron que agregar urea a la mezcla de geopolímeros lunares, un material de construcción similar al concreto, funciona mejor que otros plastificantes comunes como naftaleno o policarboxilato, reduciendo la necesidad de agua. La mezcla que sale de una impresora 3D demostró ser más fuerte y mantuvo una buena trabajabilidad".
Pero volviendo al Planeta Tierra, la impresión 3D de edificios ha sido identificada como un método con el potencial de optimizar proyectos, crear formas orgánicas, reducir el consumo de material, el tiempo de construcción, la mano de obra, las demandas logísticas, y los costos futuros. Han surgido varios ejemplos interesantes, pero la mayoría todavía se basa en el uso del hormigón. En otras palabras, aunque la impresión 3D puede ser descentralizada, la materia prima utilizada para la construcción rara vez puede ser obtenida localmente.
Un artículo desarrollado por varios investigadores de la Universidad de Texas, que evalúa las posibilidades de los materiales para la impresión 3D de edificios, destaca la preocupación por centrarse en el hormigón, y su respectivo impacto ambiental, como su principal material de construcción. "Los métodos de fabricación aditiva están preparados para transformar sustancialmente la industria, mejorando la automatización, generando ahorros en el uso de los materiales y permitiendo una fusión sin precedentes entre la forma y la función. Sin embargo, confiar en el hormigón como el único material extrusivo tiene el potencial de agravar enormemente los crecientes desafíos medioambientales".
Los investigadores aseguran que se siguen buscando alternativas más sostenibles al hormigón, especialmente en la propia tierra, que puede ser extraída y acumulada sin necesidad de transportar materiales a largas distancias. Esto reduce considerablemente la huella de carbono y los costos de energía incorporada.
Ya existen algunas iniciativas en esta dirección. Una colaboración entre el equipo de Mario Cucinella Architects (MC A) y WASP, especialistas en impresión 3D en Italia, dio como resultado la primera construcción impresa en 3D de un material totalmente natural, reciclable y neutro en carbono: la tierra cruda. El prototipo circular se llama TECLA (una combinación de las palabras Technology y Clay, en español, Tecnología y Arcilla) y fue construido en Massa Lombarda (Ravenna, Italia) utilizando varias impresoras 3D sincronizadas para trabajar al mismo tiempo. Es una casa circular creada con materiales totalmente reutilizables y reciclables, extraídos de la tierra local.
El proyecto Urban Dunes, en Abu Dhabi, crea estructuras orgánicas, como "oasis urbanos", a partir de una gruesa capa de arena, mezclando sistemas activos pasivos y de baja tecnología para maximizar el confort térmico. Las bóvedas están compuestas por bloques estereotómicos hechos de arenisca impresa en 3D, utilizando arena local como material principal. La solidificación de la arena del desierto se realiza mediante la tecnología de chorro de aglomerante y se espera que las bóvedas impresas en tres dimensiones, con un grosor de 55 cm, eviten el sobrecalentamiento del espacio urbano en medio del desierto.
Pero cuando hablamos de grandes ciudades, también debemos tener en cuenta que hay un gran stock de residuos sólidos que se producen diariamente y escombros de construcción. Un equipo de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) desarrolló una alternativa a las vigas de hormigón armado, creando vigas a partir de plástico reciclado mediante fabricación aditiva. El resultado es una drástica reducción de peso (80% menos), que facilita el transporte y reduce la energía necesaria para su montaje, manteniendo la rigidez estructural.
Existen muchas posibilidades de incluir otros materiales para la fabricación aditiva, como la tierra cruda, la arena, los residuos agrícolas, los plásticos y otros desechos. Los usos, a su vez, van desde la construcción de edificios completos hasta pabellones, e incluso a la regeneración de ecosistemas, la fabricación de prótesis de extremidades y la impresión de órganos vitales.
Al igual que el hielo para los esquimales, los materiales locales se adaptan mejor a las condiciones climáticas y, por lo tanto, reducen los impactos incorporados de la construcción. Además, pueden permitir una mejor vida útil para la construcción, ya sea para su reciclaje o su degradación en la propia tierra. Observamos que la innovación en torno a la impresión 3D puede trazar nuevos caminos para la arquitectura, especialmente cuando incorpora materiales, conocimientos y demandas locales para el público en general.
Este artículo es parte del Tema del mes en ArchDaily: Materiales Locales. Cada mes exploramos un tema en profundidad a través de artículos, entrevistas, noticias y obras. Conoce más sobre nuestros temas. Y como siempre, en ArchDaily valoramos las contribuciones de nuestros lectores. Si quieres postular un artículo o una obra, contáctanos.
