La industria de la construcción es uno de los mayores generadores de emisiones de carbono, con algunas estimaciones que sugieren que el 38% de todas las emisiones de CO2 están relacionadas con este campo. Como respuesta a la crisis actual, arquitectos, diseñadores e investigadores están tomando medidas para reducir su huella de carbono durante y después de la construcción. Muchas iniciativas y equipos de investigación están buscando materiales de construcción para encontrar soluciones bajas en carbono y reducir el impacto de los materiales de construcción durante la producción.
Uno de los campos de investigación más destacados se refiere a la biofactura, el tipo de proceso que implica el uso de organismos biológicos para fabricar materiales. Al comprender las habilidades de organismos como las algas o los hongos, las alternativas a los materiales ampliamente utilizados pueden volverse neutrales en carbono o incluso negativas en carbono. Otras iniciativas están investigando formas novedosas de utilizar recursos sin explotar, pero fácilmente disponibles, como la arena del desierto, el suelo o los desechos de las demoliciones.
A continuación, presentamos diez materiales innovadores que ofrecen alternativas sostenibles a los materiales de construcción comunes.
Laboratorio de materiales vivos / piedra caliza cultivada en Alage, CU Boulder
El tipo de cemento más común, el cemento Portland, se fabrica con piedra caliza de cantera, que se quema a altas temperaturas. Este proceso representa una gran parte de las emisiones de gases de efecto invernadero del material. Para abordar este problema, investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han creado una piedra caliza cultivada biológicamente que podría potencialmente hacer que la producción de cemento sea neutral en carbono, o incluso negativa en carbono. La idea está inspirada en los arrecifes de coral, que pueden desarrollar sus propias estructuras duraderas a partir de carbonato de calcio, el componente principal de la piedra caliza. El Laboratorio de Materiales Vivos de CU Boulder, dirigido por Wil V. Srubar, comenzó a cultivar algas unicelulares que, a través de la fotosíntesis, pueden secuestrar y almacenar CO2 en forma mineral. Debido a que el método implica el uso de concreto tal como lo conocemos, ya se puede usar en aplicaciones estructurales a gran escala.
Revestimientos bio-Integrados para tratamiento de aguas contaminadas / Indus
Indus es un muro biointegrado diseñado para ayudar a las comunidades en desarrollo de la India a tratar el agua contaminada. La pared es una piel viva hecha de baldosas recubiertas de microalgas que tratan el agua contaminada a medida que se escurre por su superficie. Cada baldosa tiene un patrón biomimético inspirado en las venas de una hoja, un diseño adaptado para dirigir el agua donde más se necesita. Los mosaicos se pueden crear en el sitio utilizando materiales regionales como arcilla y laterita. Para obtener el patrón, los investigadores desarrollaron moldes impresos en 3D para distribuirlos a las comunidades. Cada molde es diseñado por el equipo de diseño, investigadores del Laboratorio de Diseño Biointegrado de la Escuela de Arquitectura Bartlett, UCL, para adaptarse al tipo de contaminantes identificados en el sitio.
Ladrillos biológicos cultivados con micelio / Evocative Design & The Living
Ecovative es una empresa especializada en el cultivo de estructuras completas con micelio. Al reciclar los productos de la agricultura, estos materiales tienen el potencial de reemplazar los productos no sostenibles de la industria de la construcción. Para demostrar este potencial, la empresa colaboró con el estudio The Living en Nueva York y ARUP como consultores estructurales para desarrollar el pabellón Hy-Fi, construido como una instalación construida en el patio del MoMA PS1. La torre circular está construida con ladrillos de micelio, desarrollada y cultivada en menos de una semana. Para producirlos, se combinan un sustrato y hongos en una solución y se insertan en moldes. Después de unos 5 días de crecimiento en condiciones favorables, el material se solidifica en la forma deseada y se estabiliza mediante la desactivación de los microorganismos.
Construir con suelo – alternativa de hormigón / Karen Kerstin Poulain
Karen Kerstin Poulain explora las posibilidades de construir con tierra proponiendo un nuevo método de trabajar con ella: verterla. El resultado es un compuesto similar al concreto que es resistente a la compresión y al agrietamiento. El compuesto está hecho de tepetate, agua y cascarilla de arroz para producirlo, requiere poco aporte de energía. Además de reemplazar el concreto, un material que consume mucha energía y es responsable del 8% de las emisiones globales de CO2, la alternativa de Karen Kerstin Poulain tiene el beneficio adicional de reducir los desechos agrícolas.
Baldosas fabricadas mediante el reciclaje de emisiones de carbono / Carbon Craft
Carbon Craft utiliza los subproductos inevitables de las industrias como materia prima para fabricar baldosas hechas de "negro de carbón", un material de desecho que se genera durante la combustión de combustibles fósiles. En el proceso industrial, este material se desecha o se quema más. La empresa innovadora dirigida por el arquitecto Tejas Sidnal utiliza tecnología y artesanía para reutilizar este subproducto, evitando una mayor combustión y encerrándolo en un elemento decorativo. Las tejas se fabrican moldeando, cortando y mezclando negro de carbón con cemento. El oficio de fabricar baldosas de cemento tiene una historia de 200 años. Los artesanos locales participaron en la definición del método de producción. El resultado es un producto económicamente viable que recicla material de desecho y empodera a la comunidad artesanal.
Biohormigón regenerativo / TU Delft
Las grietas y hendiduras pueden poner en peligro las cualidades mecánicas del concreto al permitir que el agua penetre en el material. TU Delft está desarrollando un prototipo de hormigón que puede regenerar y curar sus fracturas capilares debido a la adición de bacterias en su composición. Añadidas al hormigón desde el principio, las bacterias activadas por agua se alimentarían del lactato de calcio proporcionado en la mezcla y producirían piedra caliza, un material que repararía pequeños agujeros y grietas en el hormigón.
Paneles acústicos a base de micelio / Myceen
Los materiales a base de micelio son materiales compostables y de carbono negativo que se cultivan combinando micelio y subproductos orgánicos. Los micomateriales pueden reemplazar potencialmente a los plásticos y los compuestos problemáticos al tiempo que valorizan los restos de otras industrias. Myceen es una entidad de investigación y diseño centrada en el desarrollo de esta tecnología. Se centran en explorar las cualidades de los materiales de micelio y aplicarlos para crear productos de interior como paneles acústicos o muebles. Además de ser rentables y biodegradables, estos materiales también tienen alta absorción acústica, baja conductividad térmica y alta resistencia al fuego.
Alternativa de hormigón con arena del desierto / Finito
El tipo de arena que se usa regularmente en la construcción es uno de los materiales sólidos más extraídos del mundo, lo que hace que el agotamiento de la arena sea un problema global. La arena del desierto es un recurso fácilmente disponible, pero no se puede usar en el concreto regular, ya que los granos son demasiado suaves para unirse. Finite es un material desarrollado por los estudiantes de posgrado Carolyn Tam, Hamza Oza, Matteo Maccario y Saki Maruyama en el Imperial College London. Es un material compuesto creado con aglutinantes orgánicos y arena del desierto en lugar de arena de playa. Debido a las propiedades de sus materiales, Finite se puede remodelar para múltiples usos en el ciclo de vida.
Ladrillos absorbentes de contaminación / Ladrillos respirables
Los "Breathe Bricks" son una alternativa eficaz a los ladrillos convencionales, desarrollados por Ar. Carmen Trudell, profesora asistente en la Escuela de Arquitectura de Cal Poly San Luis Obispo. Estos ladrillos siguen el principio de filtración de aire inspirado en la "filtración ciclónica" utilizada en las aspiradoras. Separan los contaminantes y el polvo del aire y los trasladan al interior del material. Los ladrillos tienen forma de bloques de hormigón poroso con fustes interiores. El diseño facetado ayuda a dirigir el flujo de aire dentro de la unidad.
Geopolímero de lana mineral / WOOL2LOOP
La lana mineral es un material fibroso formado por la hilatura o extracción de minerales o rocas fundidas, como la escoria y la cerámica. Después de la demolición, este voluminoso material termina en vertederos. El proyecto WOOL2LOOP tiene como objetivo utilizar residuos de lana mineral en productos como paneles de fachada y láminas acústicas, explorando el potencial de circularidad del material. El proceso comienza separando los residuos de lana mineral, moliéndolos y utilizándolos como productos mediante activación alcalina, también conocida como geopolimerización. Esto da como resultado un material cerámico o similar al hormigón. Los geopolímeros se consideran buenas alternativas al cemento Portland tradicional (OPC), principalmente debido a sus propiedades mecánicas comparables, mientras liberan una fracción del dióxido de carbono.
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