El papel de la impresión 3D en la construcción para la ayuda humanitaria

En las últimas décadas, la construcción con impresión 3D ha conquistado el mundo. La fabricación aditiva ha permitido a las empresas construir a velocidades sin precedentes, al tiempo que minimiza el desperdicio y la mano de obra. Además, con la impresión 3D, el coste de la construcción se reduce considerablemente en comparación con los métodos tradicionales. La tecnología también ha permitido a los profesionales crear impresionantes diseños geométricamente complejos y arquitectónicamente sorprendentes, que de otro modo serían imposibles de crear. Por lo tanto, no es de extrañar que la impresión 3D de hormigón se utilice para otros fines sin ánimo de lucro, como es el caso de la ayuda humanitaria. Se espera que el mercado mundial de la construcción con tecnologías 3D alcance los 114,4 millones de dólares en 2023. Ciertamente, su rentabilidad no ha pasado desapercibida, ni tampoco su potencial como fuerza para el bien. En el transcurso de los últimos años, varias iniciativas se han basado en este concepto. Aprovechando la eficiencia, el bajo coste y la sostenibilidad que ofrece, el uso de la impresión 3D para la construcción se ha convertido en un elemento central de muchos proyectos humanitarios que buscan combatir problemas globales que van desde la escasez y falta de viviendas, hasta la crisis de la educación.

La impresión 3D en la construcción y la crisis inmobiliaria

Según el informe publicado por el Centro Conjunto de Estudios de la Vivienda (JCHS) de la Universidad de Harvard, el año pasado la oferta de viviendas en venta estuvo en su nivel más bajo desde 1982, en Estados Unidos. Una estadística que solo se vio agravada por la crisis sanitaria. Sin embargo, no es solo una escasez de viviendas a lo que se enfrentan muchos países, sino también una escasez persistente de trabajadores en el ámbito de la construcción, que a su vez funciona para impedir el desarrollo de nuevas casas. El JCHS informó que el número promedio de puestos vacantes para trabajadores de la construcción alcanzó su nivel más alto desde 2001, en alrededor de 321,000 puestos que debían cubrirse en 2019. Además, EE.UU. también enfrenta una crisis de asequibilidad. Según Forbes, a pesar de la desaceleración económica general, los precios de la vivienda se han disparado en el último año y los estadounidenses de todo el país están luchando por comprar una vivienda.

El proyecto Community First! Village | Créditos: ICON

Reconociendo estos problemas, empresas como ICON han intentado encontrar soluciones innovadoras en las tecnologías de fabricación aditiva. La impresión 3D no solo ofrece el potencial de una construcción más rápida y económica, sino que reduce el número de mano de obra necesaria. De esta forma, la impresión 3D también es capaz de combatir la escasez de suministro de viviendas en venta mencionada. Según Jason Ballard, cofundador de la empresa ICON, el potencial de los métodos de fabricación aditiva en este campo a menudo se pasa por alto. Él afirma que “los métodos de construcción convencionales tienen muchos inconvenientes y problemas que hemos dado por sentado durante tanto tiempo que olvidamos cómo imaginar cualquier alternativa”. Aquí es donde entra en juego la impresión 3D, explica Ballard, “con la impresión 3D, no solo tienes una alta masa térmica y casi cero desperdicio, sino que también tienes más velocidad, una paleta de diseño mucho más amplia, más nivel de resiliencia y la posibilidad de un salto cualitativo en la asequibilidad”.

Sin embargo, no todo se centra en la capitalización, sino que algunas empresas han utilizado tecnologías de impresión 3D para la ayuda humanitaria. Por ejemplo, ICON ha ha llevado a cabo el proyecto Community First! Village. Se trata de una comunidad de viviendas asequibles y permanentes para personas que han experimentado una situación de falta de vivienda crónica. La comunidad cuenta con un centro de bienvenida de 150 metros cuadrados impresos en 3D y tres casas de 120 cuadrados. Cada casa cuenta con un dormitorio, un baño, una sala de estar y un porche con vistas panorámicas de los atardeceres de Texas. Según ICON, su tecnología de impresión 3D Lavacrete es capaz de construir estructuras capaces de resistir incendios, inundaciones y otros desastres naturales que históricamente han sido responsables de la destrucción de hogares en muchas áreas de los EE.UU.

Por lo tanto, estas viviendas no solo son una solución potencial para cubrir la escasez, sino que también son en sí mismas medidas preventivas contra nuevas pérdidas de las mismas. El proyecto mencionado es actualmente el único de su tipo en el país y ha sido ideado por la organización sin fines de lucro Mobile Loaves & Fishes. Sin embargo, su sola existencia promueve el camino para más. De hecho, el año pasado, los especialistas en hormigón QUIKRETE y Contour Crafting Corporation, con sede en EE. UU., anunciaron que se asociarían con el fin de construir casas para personas sin hogar en Los Ángeles.

Según ICON, su tecnología de impresión 3D permite construir estructuras capaces de resistir desastres naturales. | Créditos: ICON

ICON también afirma que hay tres problemas críticos que enfrenta la vivienda global en la actualidad. Primero, la persona promedio no puede pagar una casa. En segundo lugar, la construcción de viviendas no es sostenible y es a la vez ineficiente y derrochadora. Por último, hay más de mil millones de personas en el mundo que carecen de una vivienda adecuada. En 2019, ICON, New Story y ÉCHALE dieron a conocer la primera comunidad impresa en 3D en Tabasco, México. La comunidad contiene cincuenta casas, cada una de las cuales fue otorgada a una familia local que anteriormente vivía en pobreza extrema y refugios improvisados ​​e inseguros. Cada casa tiene 150 metros cuadrados y se imprimió en 3D utilizando la robótica, el software y el material avanzado de ICON en aproximadamente 24 horas durante varios días.

Construcción de escuelas e infraestructuras sociales

Otras empresas como Thinking Huts y 14Trees también han usado la impresión 3D a favor de la ayuda humanitaria En concreto la han utilizado para la construcción de infraestructuras sociales, especialmente escuelas, en áreas que carecen de fondos y recursos para crearlas con métodos tradicionales. Para 14Trees, la fabricación aditiva fue una solución que elimina el retraso escolar de más de 36.000 aulas en Malawi, lo que llevaría más de 70 años utilizando los métodos de construcción actuales. La empresa comenta: “Necesitábamos cambiar la forma en que construimos para que todos los niños de la generación actual puedan ir a la escuela. La impresión 3D para la construcción es una oportunidad fantástica para acelerar el tiempo de construcción, reducir el coste total de esos edificios y, al mismo tiempo, reducir su huella de carbono. Esto se aplica a las escuelas, hogares y/o cualquier infraestructura social. En Malawi, demostramos que es posible ‘imprimir’ las paredes de una casa en menos de 12 horas, mientras se reduce la huella de CO2 de esa casa hasta en un 70%, en comparación con los métodos convencionales”.

Brett Hagler, CEO de New Story declaró de manera similar: “Creemos que es nuestra responsabilidad desafiar los métodos tradicionales. Los métodos lineales nunca llegarán a los más de mil millones de personas que necesitan hogares seguros. Desafiar nuestras suposiciones, iterar en base a datos y asumir riesgos calculados sobre ideas innovadoras nos permitirá llegar a más familias con las mejores soluciones posibles, exponencialmente más rápido”. La impresión 3D se encuentra en una posición única como método de construcción para implementar la infraestructura social que tanta gente necesita en todo el mundo.

Una futura escuela impresa en 3D | Créditos: Thinking Huts

¿Qué obstáculos enfrenta la tecnología 3D en este ámbito?

Como cuestión predominantemente social, más que práctica, la crisis inmobiliaria no puede resolverse mediante la construcción convencional o aditiva. Según la fundadora de Thinking Huts, Maggie Grout, “uno de los mayores desafíos es la financiación, especialmente porque nuestro objetivo es aplicar esta tecnología de alto crecimiento a los objetivos humanitarios”. Alexandria Lafci, directora de operaciones de New Story, refleja este sentimiento: “Los dispositivos móviles tardaron mucho en penetrar en África porque las empresas se centraban en mercados más lucrativos. Pero mira el impacto que tuvieron los teléfonos móviles en la transformación de economías enteras y medios de vida en el continente. En lugar de esperar la motivación de las ganancias para llevar los avances de la construcción al Sur Global, estamos siguiendo innovaciones como la impresión 3D de casas que puede ser una herramienta poderosa para acabar con la falta de vivienda”.

La impresión 3D de hormigón, aunque sin duda es un método innovador y eficaz para combatir los problemas relacionados con la falta de infraestructura social y, en particular, las crisis de vivienda y educación, requiere ante todo financiación y apoyo. Esto es fundamental ya que los métodos actuales de fabricación aditiva en la construcción aún están lejos de ser completos, y algunas partes no se pueden imprimir en 3D. Estas partes incluyen el techo, las puertas y las ventanas, que Thinking Huts pretende fabricar íntegramente con materiales de origen local. Sin embargo, con el apoyo humanitario de la construcción, la impresión 3D tiene el potencial de transformar completamente la vida cotidiana de las comunidades alrededor del mundo.

Actualmente hay más de 260 millones de niños que carecen de acceso a la educación. Este número sólo ha aumentado desde el comienzo de la pandemia, que a su vez ha sido responsable del desplazamiento de más de mil millones de niños en todo el mundo. Cuando le pedimos a Maggie Grout que describiera la empresa que fundó, explicó que Thinking Huts es “una organización sin ánimo de lucro que busca aumentar el acceso global a la educación con soluciones tecnológicas innovadoras impulsadas por la ayuda humanitaria. Buscamos aprovechar la fabricación aditiva para construir escuelas impresas en 3D con comunidades donde más se necesitan”.

Comenzando con una en Madagascar, Thinking Huts tiene la intención de abrir su primera escuela impresa en 3D a finales de este año, y tiene planes para otras tres siguientes. La organización incluso espera algún día expandir su operación a Zimbabwe, Malawi, Pakistán, India y Sudáfrica. Si bien el enfoque central del proyecto de Thinking Huts es ampliar el acceso a la educación, la empresa también busca “encontrar formas de crear una sinergia entre la tecnología y las comunidades locales”. Grout quiere emplear mano de obra local e involucrar a las economías de las comunidades en desarrollo, así como apoyar la transferencia de tecnología.

Créditos: 14Trees

Del mismo modo, cuando le preguntamos a Francois Perrot, director general de 14Trees, sobre el papel potencial de la impresión 3D en la lucha contra las crisis de vivienda y educación, respondió: “La impresión 3D en la construcción es una gran solución para resolver la crisis inmobiliaria y de educación. Lo que importa es que todos los componentes necesarios para imprimir, desde la tinta utilizada hasta los equipos que controlan el robot, se encuentran localmente, en los países donde estamos intentando solucionar esas crisis. Esto es lo que hemos comenzado a hacer, trabajando con los países de LafargeHolcim para producir la tinta de impresión 3D lo más cerca posible del lugar donde estamos imprimiendo, creando trabajos en toda la cadena de valor e introduciendo esa tecnología a la población local. ¡Y hemos visto respuestas extremadamente positivas!”.

Un segundo obstáculo es la falta de conocimiento y conciencia cuando se trata de tecnologías de impresión 3D aplicadas a este sector. Grout descubrió que “la impresión 3D en el sector de la construcción aún es relativamente desconocida. A menudo, la gente piensa que la impresión 3D solo se usa en una escala de escritorio y crea objetos de plástico. Para algunos, puede resultar difícil visualizar la impresión 3D a escala arquitectónica”. Además Perrot comentó: “La fabricación aditiva es todavía una tecnología incipiente y hay muchos desafíos que hemos enfrentado, en torno a la configuración del lugar de trabajo, la preparación de la tinta o el diseño de la vivienda para que sea fácilmente imprimible”.

Al trabajar con el Centro de Innovación LafargeHolcim y el socio tecnológico COBOD, 14Trees pudo abordar esos desafíos individualmente. Según Perrot, “la impresión 3D requiere excelencia desde el diseño del edificio, hasta su entrega, y esta es esta excelencia en la ejecución que ahora estamos construyendo y mostrando con nuestros proyectos”. Evidentemente, si bien ya existe un cierto grado de éxito con la tecnología de impresión 3D, todavía se requiere más investigación y desarrollo para que tenga un impacto verdaderamente exitoso y generalizado en la ayuda humanitaria.

Créditos: 14Trees

El uso de la impresión 3D en la construcción tiene un enorme potencial para impactar positivamente la forma en que se lleva a cabo la ayuda humanitaria, particularmente cuando se trata de resolver las crisis inmobiliaria y de educación. La tecnología también ofrece ventajas significativas cuando se trata de asequibilidad, sostenibilidad y durabilidad. Sin embargo, para expandir el uso de la fabricación aditiva, hay algunos pasos que aún deben tomarse. Se requieren fondos, influencia, investigación y desarrollo, y tiempo. Varias instituciones gubernamentales están adoptando cada vez más la impresión 3D, especialmente la Marina, el ejército y la NASA. Esto plantea la pregunta: ¿qué impide que la planificación urbana adopte la tecnología?

¿Qué piensas del uso de la impresión 3D de hormigón para contribuir en la ayuda humanitaria? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook, Twitter, Youtube y RSS. Sigue toda la información sobre impresión 3D en nuestra Newsletter semanal.

*Créditos foto de portada: ICON