Día de la Tierra: ¿puede la impresión 3D ayudar a preservar los recursos de nuestro planeta?
Preservar nuestro planeta se ha convertido en una de las principales preocupaciones de la sociedad actual y, aunque es difícil y lleva tiempo cambiar de mentalidad, algunas iniciativas tienen como objetivo proteger los recursos de la Tierra. Es el caso de un buen número de iniciativas que utilizan la fabricación aditiva: como sabemos, por definición, añadimos material para construir una pieza y, por tanto, reducimos a priori la cantidad de residuos. En este sentido es más «verde» que otros métodos de fabricación. La impresión 3D también permite revalorizar los materiales locales y favorece una economía más circular. Para ayudarte a descubrir algunas de estas iniciativas, te proponemos un enfoque más original, a través de los 4 elementos: tierra, agua, viento y fuego. ¿Cómo contribuye la fabricación aditiva a preservarlos? ¿Cómo utiliza estos recursos para construir un mundo más sostenible? Aquí tenemos algunos ejemplos que se preocupan por nuestro planeta.
1. Tierra
TOVA, el primer prototipo de casa impresa en 3D con tierra local de España
TOVA ha sido creada por un grupo de estudiantes y profesionales del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña en Barcelona (IAAC) utilizando las instalaciones de impresión 3D de WASP y el software Grasshopper de Rhinoceros 3D. Para construirla, combinaron la construcción tradicional con la fabricación aditiva, obteniendo así lo mejor de ambos procesos y aplicándolos en el proyecto. Sus materiales de construcción han sido totalmente sostenibles: arcilla y agua. Para conseguir una mezcla perfecta de los materiales naturales para la impresión, se hizo una investigación de las condiciones del suelo. Esto permitió encontrar la mezcla adecuada de arcilla y agua para moldear las paredes. Además, se utilizaron geopolímeros para la subestructura y madera para el techo. Los creadores lograron construir un prototipo de vivienda impreso en 3D a escala 1:1, utilizando arcilla y madera para el techo y asegurándose de que fuera resistente a las condiciones climáticas. Por otra parte, no se olvidaron del diseño y buscaron que fuera una bonita y acogedora construcción.
Créditos: IAAC
TECLA, una vivienda ecosostenible impresa en 3D en tierra cruda
TECLA es una vivienda ecosostenible impresa en 3D en tierra cruda local desarrollada en Massa Lombarda, Rávena. Su creación fue posible gracias a la colaboración entre la School of Sustainability, el arquitecto Mario Cucinella y el fundador de WASP, apoyándose en la tecnología de impresión en 3D Crane WASP. TECLA es una casa sin emisiones de carbono y hecha con tierra cruda local, lo que reduce el desperdicio y los residuos. Su forma se ha diseñado teniendo en cuenta el clima y la latitud. La mezcla de tierra se ha optimizado para equilibrar la masa térmica y garantizar las mejores condiciones en términos de aislamiento térmico y ventilación. TECLA tiene alrededor de 60 metros cuadrados y se divide en una zona de día con cocina y una zona de noche con baño. Algunos de los muebles están integrados en la estructura de tierra cruda, mientras que otros están diseñados para ser reciclados o reutilizados en el futuro.
Créditos: Mario Cucinella
2. Agua
Utilización de la impresión 3D para tratar las aguas contaminadas del Mar Menor
El agua cubre alrededor del 71% de la superficie terrestre, existiendo en forma de océanos, lagos, ríos, mares, glaciares, casquetes polares y otros. Además de ser esencial para la vida, el agua también es crucial para mantener la salud del planeta. Sin embargo, ha habido varios desastres industriales que han afectado la calidad del agua, especialmente en términos de contaminación. La impresión 3D puede ser una solución para estos problemas. Un ejemplo fue el desastre medioambiental que tuvo lugar en el Mar Menor, en el que miles de organismos murieron debido a la contaminación de origen humano, principalmente de productos químicos agrícolas. Para solucionar este problema, un proyecto financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) utilizó la impresión 3D para fabricar dispositivos que se combinaron con carbón absorbente sintetizado, un material que puede retener moléculas y eliminarlas del agua. Los resultados fueron exitosos, demostrando que los contaminantes podían ser eliminados en menos de 24 horas. Esta tecnología puede ser utilizada a gran escala para purificar las aguas contaminadas a largo plazo.
El dispositivo impreso en 3D diseñado por Andreu Figuerola, Fernando Maya y Gemma Isabel Turnes.
archiREEF salva los arrecifes de coral con impresión 3D
Una de las peores consecuencias del cambio climático a las que se enfrenta nuestro planeta es la devastación de los arrecifes de coral en todo el mundo debido al calentamiento global. Afortunadamente, han surgido muchas iniciativas para intentar restaurar los ecosistemas marinos gracias a la impresión 3D. Hong Kong, por ejemplo, ha acogido en los últimos años varios proyectos para restaurar su bahía, como los de D-shape y archiREEF que utilizan la fabricación aditiva para crear arrecifes de coral artificiales. En concreto, archiREEF utiliza arcilla para imprimir estructuras en 3D. La fabricación aditiva ha sido fundamental en el desarrollo y en la realización de estos módulos bioatractivos. En resumen, ha permitido utilizar un diseño complejo y flexible, adaptable a distintos entornos marinos. Además, la impresión 3D permitió una mayor resolución, el uso de materiales naturales y fue más conveniente en términos de tiempo y coste para los científicos.
Las estructuras impresas en 3D (Créditos de la foto: archiREEF)
3. Aire
GE utilizará la impresión 3D para extraer dióxido de carbono del aire
Si hablamos de salvar el planeta, se están poniendo en marcha muchos proyectos de impresión 3D para combatir el calentamiento global. GE Research ha recurrido a la fabricación aditiva para crear un sistema capaz de extraer dióxido de carbono del aire. Los investigadores encargados del proyecto colaboraron con químicos e ingenieros de la Universidad de Berkeley y la Universidad del Sur de Alabama. Combinaron la tecnología de intercambiadores de calor impresos en 3D con materiales absorbentes. Las tres entidades contribuyeron en función de su experiencia. GE Research se encargó de suministrar los intercambiadores de calor impresos en 3D. No se facilitó información sobre la tecnología utilizada. Sin embargo, es probable que se trate de procesos basados en metales y polvos. Los investigadores de la UC Berkeley están especializados en el desarrollo de materiales absorbentes y la modelización. La Universidad del Sur de Alabama ayudó a seleccionar los materiales adecuados. Según David Moore, investigador principal de GE Research y responsable tecnológico de física y química de materiales, el sistema de captura de dióxido de carbono podría convertirse en una solución rentable y a gran escala para descarbonizar el sector energético.
Créditos: GE Research
El Laboratorio Nacional de Energías Renovables mejora la reciclabilidad de las palas de aerogeneradores impresas en 3D
Otro proyecto destinado a reducir la contaminación atmosférica fue lanzado por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL). En él, un equipo de investigadores está probando la producción de palas de aerogenerador modernizadas mediante impresión 3D. Para ser más precisos, se utiliza un sistema de resina termoplástica para los diseños. Esto permite reciclar las estructuras, lo que no es posible en comparación con las turbinas fabricadas convencionalmente con materiales no es posible. Además, las turbinas impresas en 3D son más ligeras y económicas, más baratas, en al menos un 10%, según el comunicado de prensa. La producción eficiente también puede reducirse en un 15%. El principal objetivo del proyecto es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante nuevas tecnologías. Las energías renovables adquieren cada vez más relevancia ante el progresivo calentamiento global, por lo que proyectos como éste son especialmente importantes.
4. Fuego
La casa de California impresa en 3D resistente al fuego
En el estado norteamericano de California, numerosos incendios siguen destruyendo viviendas y sus alrededores. El calentamiento global contribuye al intenso calor que provoca incendios incontrolables en verano y mantiene en vilo a los bomberos del estado. Una ciudad a 300 km de San Francisco, Redding, llega a sufrir más de 100 incendios al año. La empresa estadounidense de impresión 3D Emergent3D quiere poner remedio a la situación. La empresa ha desarrollado una casa ignífuga impresa en 3D para proteger a las personas en caso de incendio. La casa, de más de 100 metros cuadrados, tiene varias habitaciones, entre ellas 3 dormitorios y 2 baños. Para el material, se utilizó la solución de hormigón D.fab desarrollada por COBOD y CEMEX, que se imprimió con la impresora BOD2 de COBOD. De hecho, la casa resistente al fuego fue financiada por la propia ciudad de Redding, con el objetivo de establecer la tecnología más ampliamente. En total, se imprimirán siete de estas casas en Redding.
Axle Box’s 3D Printed Drones Help Fight Wildfires
Axle Box Innovations, un desarrollador de tecnología de seguridad pública, está utilizando la fabricación aditiva para apoyar el desarrollo de drones impresos en 3D para la gestión y protección contra incendios. Con la creciente amenaza de incendios forestales en Estados Unidos y otros países, los bomberos dependen cada vez más de tecnologías innovadoras, como la fabricación aditiva, para obtener una visión precisa de la situación. Para hacer frente a este problema, Axle Box recurrió a la impresión 3D para ayudar a resolver los obstáculos de resistencia, velocidad y coste en la creación de drones a prueba de incendios. Los ingenieros de Axle Box han desarrollado un dron resistente al calor fabricado con nailon de alta temperatura con un 25% de núcleo de fibra de carbono, que se utilizará para el cuerpo medio y las cubiertas laterales del dron. El material permite crear cuerpos de drones ligeros y robustos, componentes críticos para aplicaciones de vuelo y seguridad. Axle Box eligió la impresora 3D HSE de Essentium para la fabricación, que utiliza un sistema de extrusión doble y filamentos independientes. Esta tecnología ha transformado la planta de fabricación de Axle Box, ya que permite pasar del diseño a la producción en menos de cuatro semanas.
Créditos: ESSENTIUM
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