A lo largo del tiempo, la industria de la construcción ha experimentado una serie de innovaciones. El constante desarrollo de la ciencia y la tecnología permiten, en la actualidad, la generación de novedosos materiales de construcción que buscan resolver los diferentes retos o problemas que afronta el sector; uno de los más importantes es la sostenibilidad. En el presente informe, conoceremos 6 materiales innovadores que prometen impulsar la construcción del mañana. Algunos de estos han evolucionado con el tiempo, pero otros son nuevos en la industria.
Biochar
El biochar o biocarbón es una sustancia similar al carbón vegetal, fabricado a partir de la descomposición de la materia orgánica a altas temperaturas sin oxígeno. Este material lleva años siendo usado en el sector agrícola para tratar el suelo; sin embargo, su utilización para la construcción fue propuesta por primera vez por el Instituto Ithaka en el 2013.
Este material destaca por su capacidad para regular la humedad ambiental en los espacios interiores dada su gran facilidad para almacenar agua, creando un ambiente agradable tanto en invierno como en verano. Asimismo, proporciona en eficiente aislamiento térmico y acústico, así como también absorbe la radiación electromagnética y reduce la carga electrostática.
Este novedoso material de construcción reduce gran parte de las emisiones de efecto invernadero producidas por el concreto y los plásticos. Por ejemplo, si se añade Biochar a los ladrillos entonces se logra reducir las cantidades de cemento que necesita el concreto, lo que reduce la generación de CO2 en su elaboración.
Se han estudiado sus aplicaciones como revestimiento para muros exteriores, incluso como sustituto de aislamientos térmicos proyectados como las espumas de poliuretano, pudiendo alcanzar espesores de hasta 20 cm.
Su aplicación en exteriores mejora la calidad del aire. Cada tonelada de Biochar utilizada evita que aproximadamente el equivalente en peso de CO2 vuelva a la atmósfera.
Este material no solo es usado como materia prima para formar parte de revestimientos, también se está investigando su utilización en la producción de ladrillos, mezclado con cemento, cal o barro como aglutinante.
Hidrocerámica
El Instituto de Arquitectura Avanzada de Catalunya desarrolló un material con esferas de hidrogel para la construcción de muros con un sistema de calefacción a bajo costo. Estas esferas de hidrogel fueron creadas con polímeros insolubles de acrilato de hidroxietilo, acrilamida y óxido de polietileno, las cuales tienen la capacidad de absorber y retener agua hasta en 500 veces su peso.
Estos ladrillos están compuestos por tres materiales: cerámica, que es el componente principal; hidrogel, que le da la capacidad de absorber agua y retenerla; y tela, la cual actúa como canal de transmisión del líquido hasta el gel.
La pieza se crea a modo de sándwich, con varias capas que desempeñan funciones determinadas. La parte exterior de este ladrillo es una lámina de cerámica con perforaciones en forma de tronco de cono, las cuales sobresalen en relieve de la superficie. Precisamente estas permitirán y favorecerán la captura del agua ambiental y su entrada hacia el interior del material.
En la parte interior del ladrillo, se encuentra la tela, la cual alberga las partículas de hidrogel. Se encargará de absorber el agua que entra por los poros de la cerámica direccionándola hacia el gel. Esta tela se caracteriza por ser muy elástica, lo que hace posible su adaptación a los cambios volumétricos del hidrogel. La tercera y última capa está compuesta por una fina máscara de arcilla.
El funcionamiento de esta tecnología, que es aplicada a la construcción de paredes capaces de reaccionar a las temperaturas exteriores, consiste en el enfriamiento del espacio interior de una edificación de manera natural, mediante un sistema basado en la evaporación del agua retenida por las partículas de hidrogel cuando asciende la temperatura.
Cuando aumenta el calor, el agua contenida en las esferas se evapora y se reduce la temperatura del ambiente hasta en 5 grados. Y es que un muro de hidrocerámica actúa como un dispositivo de enfriamiento, pues reduce la temperatura y aumenta la humedad en climas cálidos y secos en un 15 %. El agua atrapada se evapora cuando el calor exterior aumenta y expulsa aire frío al interior de la edificación.
Por el contrario, cuando la temperatura desciende, la humedad (agua) es absorbida por la pieza y es retenida por el gel, la cual será evaporada y liberada al ambiente interior del edificio cuando retorna el calor.
Ladrillos de plástico reciclado
La startup ByFusion, con sede en Los Ángeles, ha creado un nuevo sistema de construcción basado en la economía circular, producto de la conversión de plástico reciclado a bloques o ladrillos de construcción. Esta empresa se encarga de transformar los desechos de plásticos en bloques útiles para la edificación, de tal modo que consiguen plantear una solución a dos problemáticas: la contaminación del medioambiente por estos plásticos que aproximadamente llegan a superar los 700 millones de toneladas de desechos en menos de 20 años, y la polución causada a causa de la actividad de la construcción.
Para la fabricación de estos innovadores bloques, la startup utiliza solo vapor y compresión, con un proceso de desperdicio cero y reutilizando plásticos mesclados sin clasificar en el bloque o sin aditivos secundarios ni rellenos.
El proceso inicia con el acercamiento del plástico hacia una trituradora. Luego, el sistema automatizado dirige el plástico a las celdas que tienen las dimensiones ara producir los diferentes bloques, las cuales finalmente son expulsadas listas para ser vendidas en el mercado.
El tamaño de los ladrillos de plástico es muy similar a las unidades de bloque de concreto estándar. Sin embargo, en cuanto a pesa si difieren enormemente, pues los bloques de plástico reciclado son mucho más ligeros, pues su peso es alrededor de 4.5 kg.
Su utilización se puede dar en paralelo con materiales de construcción estándar, pero a diferencia de los ladrillos tradicionales, estos no se agrietan ni rompen fácilmente. Esto significa que también contribuye a la minimización de generación de desperdicios.
El personal laboral que trabaje con estos bloques no necesita tener una especialización o capacitación especial. Incluso su funcionamiento no requiere mezcla de materiales aglutinantes ni tampoco un tiempo de secado. Además, tiene muy buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico.
Tras años de investigación, la empresa creó un ladrillo de fibra mineral que encaja como un lego y que ofrece un novedoso sistema de construcción estructural que consiste en apilar un bloque sobre otro. Estos ladrillos tienen la particularidad de que encajan todos entre sí.
Pintura súper blanca
Ingenieros de la Universidad de Purdue en Estados Unidos, liderados por el profesor de ingeniería mecánica Xiulin Ruan, han desarrollado una pintura blanca que puede mantener todas las superficies frías, llegando hasta los 18 grados Fahrenheit. Esta pintura súper blanca refleja el 95.5 % de la luz solar e irradia eficientemente el calor infrarrojo.
Según sus creadores, esta pintura reemplazaría la necesidad de aire acondicionado en muchos edificios al lograr que no varié la temperatura de la superficie pintada en la envolvente del edificio.
Para probar la eficacia de este novedoso material, los investigadores tomaron imágenes de una cámara infrarroja comparando su producto con una pintura blanca normal en el tejado. La imagen de la cámara de infrarrojos mostró que la pintura súper blanca podía mantenerse más fría bajo la luz directa del sol, en comparación con la otra pintura estándar.
Lograr dar con el producto final llevó a los investigadores considerar más de 100 combinaciones de materiales diferentes, las cuales se redujeron a 10 y probaron unas 50 formulaciones diferentes para cada material. Lo que se logró fue conseguir una formulación realizada con carbonato de calcio, el cual al ser utilizado como relleno en la pintura, permitió que la formulación se comportara esencialmente igual que una pintura blanca común, pero con propiedades de refrigeración muy mejoradas.
Esta nueva pintura no solo podría ayudar a enfriar los edificios, sino que también evitaría que los sistemas eléctricos exteriores se sobrecalienten.
Sistema Renco
La empresa estadounidense Renco propone al sector un novedoso sistema de construcción sostenible y reciclable, con una huella de carbono menor y sin desperdicios en la obra. Se trata de un sistema de bloques inspirados en el tradicional juego de “Lego”, de unos 3.5 kg cada uno y fabricados a base de materiales reciclados.
Tras años de investigación, la empresa creó un ladrillo de fibra mineral que encaja como un lego y que ofrece un novedoso sistema de construcción estructural que consiste en apilar un bloque sobre otro. Estos ladrillos tienen la particularidad de que encajan todos entre sí.
Según la página web de la empresa, su invención resulta más ecológico y sustentable que construir con madera y concreto, además estima que los edificios construidos con este sistema durarían más que cualquier otro sistema de construcción convencional, ya que no se oxida ni se pudre, es ignifugo y no permite la generación de moho.
La aplicación de este sistema constructivo no necesita de personal experto, pues la empresa precisamente lo diseñó considerando la escasez de mano de obra que hay en Estados Unidos. Los bloques están codificados por colores para un montaje sencillo. La facilidad de uso hace que las obras se ejecuten de manera rápida, lo cual también significa que permite la construcción de más viviendas a un precio más asequible.
Las pruebas realizadas por la empresa a lo largo de 8 años han llevado a la conclusión de que este ladrillo no requiere mantenimiento después de la construcción. Además, cumple totalmente con los requisitos de resistencia al fuego, al agua, al moho y los hongos.
Mediante este sistema se puede construir estructuras de hasta 5 pisos, aunque la empresa continúa realizando mejoras que permitan ejecutar edificios de hasta 8 pisos de altura. En la actualidad, la empresa posee 9 patentes estadounidenses aprobadas de su material de construcción estructural y tiene más en proceso.
Su primer proyecto con este sistema se llevó a cabo en Palm Beach, en Florida. Se trató de 4 edificios y 96 departamentos, los cuales actualmente ya cuentan con inquilinos.
Vidrio fotovoltaico
Este material de construcción se caracteriza por permitir reutilizar la radiación solar para transformarla en energía capaz de abastecer edificios y ciudades enteras. Este vidrio de apariencia similar al convencional tiene la capacidad de desviar las longitudes de onda de luz invisible, las ondas infrarrojas y ultravioletas, y convertirlas en energía a través de una célula solar.
La luz visible no es absorbida, lo que permite mantener la transparencia del cristal. A diferencia de los paneles solares tradicionales, este vidrio se utiliza ya como material de construcción y puede ser usado no solo en fachadas o cubiertas, sino también en elementos auxiliares como pérgolas, lucernarios o suelos fotovoltaicos.
La versatilidad de esta innovación la ha convertido en un aliado indispensable para la construcción sostenible. En varias partes del mundo empieza a ser común encontrar esta tecnología actuando como fachada en grandes edificaciones, ya que es precisamente la zona más expuesta al sol y más amplia en extensión pudiendo generar así una gran cantidad de energía.
Entre sus ventajas se puede mencionar que puede personalizarse tanto la opacidad como el color del vidrio. Cuenta con diferentes niveles de transparencia y gamas de color que permiten el paso de la luz natural, reduciendo el uso de luz artificial en el interior de la edificación.
Además, su tecnología por capas implica protección contra los rayos ultravioleta y pueden contar con aislamiento térmico y acústico. Asimismo, a diferencia de las placas solares convencionales, el vidrio fotovoltaico puede integrarse perfectamente en cualquier edificación, tanto en paredes como suelos o techos. Incluso puede aplicarse sobre el mobiliario.
