Impresión 3D: una propuesta sustentable para la construcción

 

Introduccion

También conocida como manufactura aditiva, la impresión 3D es un proceso de creación de objetos sólidos a partir del método aditivo de capas de un material, tales como madera, metal, fibras, entre muchos otros.

Si bien esta tecnología se ha robado varios reflectores en los últimos años, en realidad no es algo nuevo, puesto que sus orígenes se remontan a la década de los 80 ‘s, cuando las ideas abundan, pero los prototipos y patentes escaseaban. Con el paso de los años y los avances tecnológicos, las impresoras 3D salieron al público, otorgando a las personas la posibilidad de traer a la vida un sin fin de objetos. A su vez, la manufactura aditiva se diversificó a distintos sectores, uno de ellos es la construcción.

Proceso de elaboración de un objeto mediante impresión 3D. Fuente: Sphinx worldbinz. Link

Funcionamiento y características.

Proceso

 

El primer paso requerido, independientemente de en qué sector se esté trabajando, siempre es el diseño, el cual consta de un archivo donde se encuentra la estructura tridimensional que se desea fabricar. Este suele ser en archivos CAD o BIM. Posteriormente, este archivo se manda a la impresora, la cual comienza el proceso de fabricación, imprimiendo capa por capa con el material seleccionado hasta completar la estructura.

Materiales más utilizados 

 

Aunque el procedimiento de creación resulta innovador, no es de sorpresa que los materiales a utilizar sigan siendo los tradicionales que ya conocemos. Por su puesto el tipo de material a utilizar variará dependiendo de las condiciones o requerimientos del proyecto, según se considere adecuado.

 

Métodos de construcción

Cómo ya se mencionó antes, el material puede variar según las necesidades del proyecto. Bueno, en el caso de la manera en que se imprime, los métodos a utilizar tambíen pueden variar. a continuación mencionaremos tres de los más utilizados en la industria:

 

¿Quién crea la maquinaría?

Numerosas empresas se han dado la tarea de empujar los límites de la impresión 3D, obteniendo renombre en el proceso. Entre las más destacadas se encuentran: COBOD, Apis Cor y ICON, ofreciendo soluciones innovadoras y prácticas.

La información previa nos permite generar una noción general de cómo funciona la manufactura aditiva en esta industria, pero aún queda la interrogante ¿por qué es mejor que los métodos normales?

 

Importancia de la impresión 3D frente a los métodos tradicionales.

No es secreto la gran batalla que la sociedad enfrenta día con día contra el cambio climático y sus efectos adversos, razón por la cual la adopción de medidas sustentables son necesarias en todos los ámbitos, lo cual incluye por supuesto a la industria de la construcción, la cual es responsable del 27% de emisiones de CO2 a nivel global.

 

Es aquí donde la impresión 3D entra en juego, contribuyendo con un cambio benéfico tanto para las empresas como para el medio ambiente.

La técnica del 3D permite un ahorro en materiales de producción, pues brinda la posibilidad de conocer las cantidades exactas de materiales a utilizar. Esto reduce hasta en un 60% la generación de residuos en el lugar de la obra, además de que se evitan problemas comunes como la sobrecompra de materiales, disminuyendo costos y tiempos de producción.

 

Aunque todo esto suena fantástico, el material utilizado sigue presentando una problemática, ya que el cemento, uno de los materiales más utilizados en lo que a construcción respecta, por sí solo representa el 8% de las emisiones de CO2. Por esto mismo la correcta elección del material resulta de suma importancia. 

 

En el mercado ya existen opciones viables, tal como los compuestos de polímeros, que presentan ventajas estructurales, gracias a su peso reducido y resistencia que iguala al concreto, además de por supuesto contribuir a la disminución de las emisiones. De igual manera, otra ventaja de la impresión es que también permite el uso de materiales reciclados, dándoles una nueva vida útil.

Impresión 3D aplicada a la construcción de un hogar. Fuente: Inside Edition. Link.

 

Aplicando la teoría

 

El pasado 31 de marzo del 2023 en Heidelberg, Alemania, comenzó la construcción del primer data center utilizando la impresión 3D. La estructura ha sido el centro de atención, pues tiene el título de la edificación más grande en toda Europa que utiliza este método, así como ser la primera en tener un fin industrial. La obra tomó poco más de 30 días, utilizando 450 toneladas de concreto, donde en promedio se construían 4 metros cuadrados por hora. El proceso fue llevado por parte de Peri Group, que trabajando con la ya mencionada COBOD, quienes en conjunto a brindar al mundo de soluciones de construcción 3D, lograron traer a la vida al data center de casi 600 metros cuadrados.

 

Estructura del Data center durante su construcción. Fuente: Design boom. Link

 

 Además de la velocidad en la que se edificó la estructura, el beneficio más grande se debe al concreto utilizado, que está confirmado de ser 100% reciclable, que también promete reducir las emisiones de CO2 hasta en un 55% frente al concreto tradicional, mostrando que soluciones prácticas y rápidas también pueden ser amigables para el ambiente.

 

Problemáticas a enfrentar

Como toda tecnología ‘relativamente’ nueva en un mercado, esta no viene libre de problemáticas  y retos a superar, los cuales frenan sus oportunidades de integración y utilización alrededor del mundo. Dentro de los retos más comunes se tienen:

 

¿Cómo es el panorama actual en México?

En lo que respecta al territorio mexicano, la gigante nacional Cemex, de la mano de COBOD,  fue la primera en introducir la impresión de manufactura aditiva que permite el uso de concreto tradicional, ofreciendo una mayor versatilidad, así como un mejor manejo de materiales durante la operación.

Esto presenta un paso importante en el avance de esta tecnología en el país, y quien mejor que CEMEX para liderar el camino, considerando su trayectoria, alcance y su compromiso muy fuerte con la responsabilidad ambiental, buscando medidas para reducir sus emisiones de CO2 año con año.

Si bien, aún hay un largo camino por recorrer y retos por superar, es bueno saber que la impresión 3D se ha mantenido y evolucionando con el paso del tiempo, tomando fuerza entre las opciones disponibles de la industria, y mostrando que se puede hacer más con menos. Ahora solo queda esperar, y si está en nuestras posibilidades, brindar apoyo para ver qué clase de mejoras y medidas se implementarán en los próximos años.

 

Referencias