El hábitat sostenible que podría poner los pies en la Tierra tras pasar por Marte

De acuerdo con un informe de 2018 redactado por la Agencia Internacional de Energía y ONU Medio Ambiente, el sector de la construcción es responsable de 39 % de las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la energía en todo el planeta. La cifra es alarmante, pero revela una buena oportunidad para mitigar el cambio climático. En la conferencia de 2015 en París, se puso de manifiesto que, con la tecnología existente, la construcción podría reducir en una tercera parte las emisiones mundiales de carbono.

Para alcanzar una reducción de esta magnitud y que el sector pueda avanzar, es preciso emprender una nueva dirección o, como afirma David Malott, gerente y director de arquitectura de la empresa neoyorkina AI SpaceFactory, “una senda hipertecnológica que nos lleve de vuelta a los orígenes”.

AI SpaceFactory participa en el programa de residencias del Centro Tecnológico de Autodesk en Boston, donde se ha propuesto desarrollar nuevas prácticas constructivas más amables y respetuosas con nuestro planeta. No obstante, la idea original de la empresa sobre el futuro de la edificación se concibió para construir mediante robots un hábitat en otro planeta: Marte.

Como Marsha no hay ninguna

AI SpaceFactory acaparó todos los titulares al hacerse con el primer premio del prestigioso Reto para un Hábitat Impreso en 3D de la NASA, un concurso de una semana de duración donde los participantes debían construir un hábitat en Marte mediante técnicas robotizadas. El proyecto de AI SpaceFactory, llamado Marsha, logró vencer a la Universidad Estatal de Pensilvania en una final en la que, durante 30 horas, los robots aplicaron la fabricación aditiva de manera autónoma con unos leves ajustes de programación.

Marsha se basa en los principios de la autonomía y la hiperlocalización. Se construye con los materiales disponibles allá donde aterrice el módulo de descenso extraplanetario, lo que permite acondicionar un hábitat antes de que llegue el personal de la misión. Cuando los ingenieros encargados de apretar cada tornillo se encuentran a 55 millones de kilómetros de distancia, la construcción debe ser perfectamente autónoma.

Imprimir edificios pensando en Marte fue un emocionante primer paso, pero después hubo que poner los pies en la Tierra. AI SpaceFactory ha denominado Tera a un hábitat terrestre impreso en 3D que también se aprovecha de la construcción autónoma, pero centrado en alternativas a los métodos de ejecución nocivos para el medio ambiente tan habituales en nuestro planeta.

“El hormigón y el acero son materiales de construcción muy poco sostenibles ―advierte Malott―. Para producirlos se necesita mucha energía y, además, el hormigón no es reciclable”.

Kilómetro cero

Tera se ha propuesto dejar claro que la construcción puede ser mucho más limpia, rápida y económica. Malott señala que algunos materiales de alto consumo energético nos llegan desde rincones remotos de todo el planeta, lo que enmascara su verdadero (y elevadísimo) coste medioambiental.

Además, añade: “Hasta el siglo XX se empleaban materiales de construcción extraídos de las proximidades. La idea del proyecto de Marte se basaba en los materiales vernáculos. Se trata de una tecnología puntera, aunque por otra parte es lo que se ha hecho desde la Edad de Piedra. Empleamos los materiales disponibles en las cercanías del emplazamiento. Si lo aplicamos a nuestro planeta, no hay nada más sostenible que ir con una infraestructura mínima a un lugar y utilizar como material básico de construcción la tierra que encontramos alrededor”.

El planteamiento hipotético de Marte fue un excelente entrenamiento para la construcción con recursos locales, ya que el principal obstáculo es transportar el equipamiento y los materiales. Malott cita un estudio reciente donde se estima que enviar al espacio cada kilogramo de material cuesta más de un millón de euros: “A ese precio, enviar una vivienda a la luna nos costaría alrededor de 3,000 millones de euros”.

En lugar de emplear los polímeros plásticos habituales en diversas aplicaciones, desde adhesivo estructural hasta impermeabilizaciones, Tera fabricará biopolímeros a partir de material orgánico recogido del entorno, fabricando in situ el producto final. De este modo, se eliminan los productos petroquímicos, que acarrean costes ocultos como polución química y despilfarro de agua, y se sustituyen por bloques de construcción a base de biopolímeros obtenidos por fermentación de diversos azúcares vegetales de maíz, caña o remolacha disponibles en los alrededores.

Tipos duros

Los diseñadores dotaron a Marsha de la resistencia suficiente para hacer frente a las condiciones extremas de Marte y soportar las heladas temperaturas y una atmósfera compuesta casi en su totalidad por dióxido de carbono. Tera no necesita ser tan robusta; Malott relata cómo las fibras de basalto de los polímeros de Marsha debían tener una alta resistencia, pero aplicar los mismos parámetros al planeta Tierra sería como “matar moscas a cañonazos”. Utilizar materiales más adecuados a las condiciones terrestres, como áridos de machaqueo o fibra de vidrio, favorecerá la viabilidad económica del proyecto.

Pero los fundamentos científicos en los que se basan Marsha y Tera son sólidos; los ensayos demuestran que el material generado es más resistente que el hormigón. “Todavía tenemos algún problema con el empuje a viento y la carga sísmica ―confiesa Malott―. Es menos resistente frente a esfuerzos horizontales que verticales, así que tenemos que ver cómo lo reforzamos. Pero cuando lo consigamos, las posibilidades serán infinitas. Tradicionalmente, lo habríamos compensado con un pilar de hormigón o un perfil metálico de mayor sección”.

Cuando el equipo de Tera resuelva estas limitaciones físicas podrá construir casi de todo, incluso edificios de varias plantas. Si añadimos la fabricación aditiva y maquinaria adaptada, como grúas o drones que posibiliten la impresión en 3D desde la altura necesaria, no habrá nada que los detenga.

David contra Goliat

Los métodos de fabricación de Marsha y Tera son autónomos en más de un 90 %, lo que reduce el coste de la mano de obra aproximadamente a 15 % del coste total del proyecto (la mitad del 30 % habitual de la construcción). Malott calcula que necesitarán dos años para contar con un modelo de negocio sólido que permita fabricar Tera a mayor escala. El producto deberá someterse a los ensayos pertinentes, obtener las acreditaciones legales necesarias y esperar a que se apruebe una normativa para la edificación mediante impresión 3D. Cuando todo esto ocurra, los beneficios medioambientales serán un reclamo para que otras empresas se animen a modificar sus procesos de fabricación.

Para David Malott, el hecho de que Tera esté fabricado por una única empresa hace que los procesos de AI SpaceFactory sean aún más sostenibles: “Somos los únicos que nos encargamos tanto del diseño de los objetos como de los aspectos tecnológicos de la impresión 3D. Esta integración en una sola empresa no es nada común; las empresas de diseño suelen colaborar con socios que se dedican a la impresión”.

Para finalizar, Malott añade: “Cuando hablamos de un sector en auge como este, los procesos de una sola empresa pueden cambiar por completo la percepción de la gente sobre las nuevas posibilidades. Con Tera estamos intentando que la sociedad comprenda la raíz del problema. Los fabricantes de vehículos eléctricos han explicado muy bien por qué los coches de combustibles fósiles son inaceptables. Ahora nosotros tenemos que enviar un mensaje similar sobre los edificios”.

¿Cuándo sabrá AI SpaceFactory que su mensaje ha sido escuchado? Para Malott, la prueba definitiva será que las grandes empresas hormigoneras empiecen a mostrarse intranquilas: “Sabremos que lo estamos consiguiendo cuando el sector del hormigón intente desprestigiar nuestros avances. Entonces podremos estar seguros de que hemos captado su atención y se están poniendo nerviosos”.