El aserrín y la impresión 3D se combinan para crear material de construcción reutilizable

Impresión robótica 3D de material a base de madera combinada con fundición de hormigón incremental bajo demanda para crear estructuras de hormigón de forma libre sin desperdicio. (Foto: Tharanesh Varadharajan, Zachary Keller, Muhammad Dayyem Khan)

Los investigadores han desarrollado un material totalmente biodegradable, reutilizable y reciclable para reemplazar el derrochador encofrado de hormigón que se utiliza tradicionalmente en la industria de la construcción.

La base de este material es aserrín reciclado. Cada año se crean millones de toneladas de desechos de aserrín a partir de los 15 mil millones de árboles talados y, a menudo, quemados o arrojados en vertederos para contribuir a la contaminación ambiental.

El equipo de BioMatters de la Facultad de Arquitectura y Planificación Urbana de Taubman y del Laboratorio de Investigación y Tecnología de Arquitectura Digital (DART) de la Universidad de Michigan está haciendo un uso productivo de este recurso fácilmente disponible. Actualmente, utilizan aserrín creado en el Laboratorio de Fabricación de Taubman.

“Hemos creado un biomaterial reciclable y totalmente natural hecho de aserrín. Otras soluciones a base de aserrín utilizan otros polímeros a base de petróleo; nosotros utilizamos biopolímeros que son completamente descomponibles”, dice Muhammad Dayyem Khan, investigador del laboratorio DART. «Y lo más importante es que es muy fácil de reciclar y reutilizar».

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Dirigido por el director de DART, Mania Aghaei Meibodi, junto con los investigadores Tharanesh Varadharajan, Zachary Keller y Khan, el equipo propone un método novedoso que combina la impresión robótica en 3D del material a base de madera con la fundición de hormigón incremental bajo demanda para crear cero- residuos de estructuras de hormigón de forma libre. El encofrado de madera impreso en 3D da forma al hormigón durante el vaciado, y el hormigón estabiliza la madera para evitar la deformación.

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Una vez que el concreto cura, el encofrado se retira y se recicla por completo moliendo y rehidratando el material con agua, lo que da como resultado una solución de encofrado con casi cero desperdicio.

“Cuando el aserrín se descompone produce ácidos grasos, lignina, lo que provoca toxicidad en el agua. Y una vez que comienza a contaminar el agua, tiene efectos en la vida silvestre más pequeña, los microbios y una amplia gama de organismos. Y como el aserrín es extremadamente inflamable, su contribución potencial a los incendios forestales es muy alta”, afirma Khan.

Esta solución aborda directamente los importantes aportes de residuos y contaminación de la industria del hormigón , donde el encofrado constituye el 40 % de los gastos de construcción del hormigón. Los encofrados, tradicionalmente fabricados con madera y desechados una vez deformados, aumentan el impacto ambiental negativo de la construcción de hormigón.

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«La cantidad de aserrín que se produce allí es una enorme cantidad de material que simplemente se tira o se quema», dice Khan. «Entonces, en lugar de quemarlo y generar más emisiones de CO2, es mucho mejor convertirlo en un material que realmente pueda usarse una y otra vez».

Esta investigación está allanando el camino para prácticas de construcción sostenible que reduzcan los residuos, la contaminación y el consumo de recursos en la industria del hormigón . Al reciclar este subproducto no utilizado de la industria de la madera, el proyecto representa un paso significativo hacia métodos de construcción de hormigón eficientes y respetuosos con el medio ambiente .

Fuente: Universidad de Michigan