Cinco materiales de construcción sostenibles

A medida que nos adentramos en la era de la construcción sostenible, la norma será el uso de los materiales que combinan lo mejor de los componentes constructivos convencionales con mejoras de sostenibilidad revolucionarias. Desde el hormigón armado con fibra de carbono hasta el novedoso concepto de barras de armado a base de cáñamo, este post muestra cómo la innovación está fortaleciendo, mejorando y ampliando tanto la sostenibilidad como la capacidad de materiales conocidos. Sigue leyendo para aprender cómo estos cinco materiales no solo están revolucionando las prácticas constructivas, sino que además están sentando las bases para un futuro más sostenible.

The Cube, un proyecto arquitectónico pionero de Henn Architekten y la Universidad Técnica de Dresde, muestra las notables capacidades del hormigón armado con fibra de carbono (no confundir con hormigón de carbono.) Este material tan novedoso, que integra fibras de carbono en el hormigón, mejora significativamente la resistencia estructural, consiguiendo una reducción significativa en la cantidad de hormigón necesario para la construcción. Esta colaboración culmina en la creación del primer edificio del mundo hecho enteramente de hormigón armado con fibra de carbono, sirviendo tanto de laboratorio como de espacio para eventos para la universidad.

El diseño del Cube aprovecha el peso ligero y la resistencia superior de la fibra de carbono para crear una fachada fina y curvada que antes no se podía conseguir usando materiales tradicionales. Además, su naturaleza a prueba de óxido y la conductividad de la fibra de carbono introducen nuevas funcionalidades, como los elementos de calefacción incorporados y la monitorización de la integridad estructural. Esta tecnología no solo promete reducir el impacto ambiental de la construcción a través del ahorro de materiales, sino que también prolonga la vida útil de las estructuras, ofreciendo una alternativa sostenible a los métodos constructivos convencionales.

Los investigadores del MIT y de Harvard han descubierto el secreto que hay detrás de la resistencia del antiguo hormigón romano desde hace mucho tiempo, revelando sus propiedades «autocurativas» que pretenden adaptarse al uso moderno. A diferencia del hormigón moderno que utiliza cal apagada, el hormigón romano incorporó cal viva, que interactúa con el agua de lluvia para formar una solución saturada de calcio, reparando de manera eficaz las grietas a lo largo del tiempo. Este descubrimiento podría ofrecer una alternativa sostenible a las barras de acero, que son propensas a la corrosión y contribuyen a la decadencia prematura de las estructuras de hormigón. El uso de cal viva no solo aumenta la vida útil de las estructuras de hormigón, triplicando potencialmente su durabilidad, sino que también ofrece beneficios ambientales al reducir las emisiones de carbono asociadas con los materiales constructivos. Además, esta novedad implica un proceso de «mezcla caliente» que mejora la capacidad del material para autorepararse.

Echa también un vistazo al hormigón de madera, otro material «viejo» que ha sido redescubierto.

Los investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer han desarrollado barras a base de cáñamo, una alternativa innovadora a las barras de acero que resisten la corrosión y ofrecen una reducción significativa de las emisiones de carbono procedentes de la construcción. Esta novedosa barra de armado hecha a base de fibras de cáñamo revestidas de termoplástico podría extender significativamente la vida útil de las estructuras de hormigón que ahora están limitadas por la susceptibilidad de las barras de acero al óxido. Con su potencial para triplicar la vida útil de edificios, puentes y otras infraestructuras, especialmente en entornos con altos niveles de sal, así como su capacidad de aislamiento de carbono, las barras a base de cáñamo presentan una solución sostenible con menor energía incorporada en comparación con los materiales tradicionales.

Los ingenieros químicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han inventado un plástico superfuerteque es ligero y moldeable, pero que cuenta con una fuerza dos veces mayor que el acero. Llamada 2DPA-1, su estructura de lámina bidimensional única, a diferencia de las cadenas unidimensionales de los polímeros tradicionales, contribuye a su extraordinaria resistencia y durabilidad. Inicialmente concebido como un revestimiento ultrafino para mejorar la durabilidad de varios objetos, el potencial de 2DPA-1 como material de armado estructural para edificios e infraestructuras es particularmente prometedor. Con un módulo elástico varias veces mayor que el vidrio a prueba de balas y una densidad significativamente menor que el acero, este material ofrece una nueva vía para crear estructuras más resistentes y eficientes. Además, su capacidad para formar una barrera impermeable contra el agua y los gases podría revolucionar los recubrimientos protectores utilizados en la industria AEC.

Los ingenieros del MIT han descubierto un avance pionero en tecnología de energía renovable con la creación de células solares ultrafinas y ligeras. Estas células solares basadas en tejidos redefinen las posibilidades de integrar la energía solar en nuestra vida diaria haciendo de prácticamente cualquier superficie una fuente potencial de energía. Con un peso de la centésima parte de los paneles solares convencionales y generando 18 veces más energía por kilogramo, estas células combinan la eficiencia de las tintas semiconductoras con procesos de impresión escalables. Sus aplicaciones prácticas son amplias: van desde telas portátiles que generan energía hasta soluciones de energía de emergencia en áreas remotas, mejorando así la adaptabilidad de la tecnología solar en diversos entornos. La durabilidad de las células también es digna de mención, reteniendo más del 90% de su capacidad de generación de energía, incluso después de una amplia manipulación física, como enrollar y desenrollar. Sin embargo, para aprovechar al máximo su potencial y preservar su integridad estructural, el equipo del MIT está explorando soluciones de embalaje ultrafinas para proteger las células de los factores ambientales sin aumentar de forma significativa su peso.

Estos materiales demuestran que el futuro de la construcción no depende solo de los nuevos descubrimientos, sino de reimaginar y mejorar los materiales en los que hemos confiado durante siglos. Estos avances prometen edificios que son más fuertes y duraderos y que están más en armonía con nuestro planeta.