Impresión 5D: una nueva forma de construcción eficiente y sostenible
La impresión 5D es una tecnología avanzada que podría cambiar el sector de la construcción. Esta crea estructuras más complejas y eficientes mediante la combinación de la impresión 3D tradicional con componentes adicionales, como la funcionalidad eléctrica y la capacidad de auto reparación. Además, tiene el potencial de impulsar la economía digital y mejorar nuestro estilo de vida conectado, siendo un salto cualitativo en la capacidad de producción y personalización de objetos.
Las aplicaciones y ventajas de la impresión 5D en términos de sostenibilidad y eficiencia energética son importantes. En primer lugar, la impresión 5D reduce significativamente los materiales desperdiciados y los residuos de la construcción. De tal modo que se pueden utilizar materiales reciclados o biodegradables en el proceso de impresión, lo que reduce el impacto ambiental de la construcción. Al imprimir las estructuras directamente, se reduce la cantidad de materiales no utilizados porque se evitan los cortes y ajustes necesarios con métodos tradicionales, siendo así más respetuosos con el medioambiente.
Dado que se pueden integrar componentes eléctricos y sensores directamente en la impresión, la impresión 5D también puede mejorar la eficiencia energética de los edificios. Esto mejora la gestión de la energía al optimizar el uso de la electricidad y reducir el consumo.
Reducir los costos y el tiempo de construcción es otro beneficio significativo. La impresión 5D permite la construcción de estructuras de manera más rápida y eficiente, eliminando la necesidad de realizar varias etapas de construcción y reduciendo el tiempo requerido para completar un proyecto.
En pocas palabras, la impresión 5D tiene la capacidad de cambiar el sector de la construcción al brindar estructuras más complejas y eficientes. Esta tecnología promete ser una herramienta crucial en el futuro de la industria de la construcción debido a sus ventajas en términos de sostenibilidad, eficiencia energética, reducción de costos y reducción del tiempo de construcción.
Esta nueva tecnología combina la capacidad de imprimir objetos tridimensionales con características electrónicas y sensoriales. Esta técnica innovadora tiene el potencial de cambiar muchas industrias, desde la medicina hasta el diseño de moda. Además, la impresión 5D está estrechamente relacionada con el avance de Internet porque permite la creación y distribución de diseños en todo el mundo. Esta tecnología se posiciona como una herramienta clave para el desarrollo de negocios en línea y el estilo de vida asociado con la era digital en un mundo cada vez más digitalizado.
Como se puede observar, la impresión 5D abre una amplia gama de posibilidades y desafía los límites de la creatividad humana, marcando un hito en la evolución de la impresión 3D. Utilizando componentes electrónicos y funcionales de última generación, esta tecnología permite la creación de objetos que antes eran impensables. Esto ha sido posible gracias a la rapidez en los avances en la impresión 5D y su rápida difusión. Esto ha facilitado la colaboración en tiempo real entre especialistas de todo el mundo, acelerando así la investigación y el desarrollo a gran escala.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la impresión 5D aún está en sus primeras etapas y su adopción masiva todavía está en desarrollo. Es probable que veamos un aumento significativo en su uso en ámbitos empresariales y cotidianos a medida que la tecnología avance y los recursos necesarios se hagan más accesibles.
Materiales sostenible y reciclaje en la impresión 3D
Para la creación de impresiones 3D se pueden utilizar diferentes tipos de materiales, siendo los más utilizados el PLA, el ABS y una variedad de sus mezclas para la impresión FDM. Las impresoras FDM más avanzadas también pueden imprimir con otros materiales especializados que brindan características como rigidez, resistencia al calor, resistencia a impactos y resistencia química.
El filamento PLA, también conocido como ácido poliláctico, es un material sostenible, a diferencia del filamento ABS, este no es de petróleo, sino de materias primas naturales y renovables como el maíz o la patata. Sin embargo, pese a su composición, el PLA debe depositarse en plantas de reciclaje establecidas después de desechar este material.
La impresión 3D, dependiendo del tipo de plástico que se utilice, permite la reutilización de materiales. Los plásticos termoestables y termoplásticos son los dos tipos que existen actualmente. Los termoestables pueden ser sólidos una vez, pero no se pueden fundir de nuevo, como ocurre con las resinas. Por el contrario, el calentamiento y el enfriamiento pueden hacer que los termoplásticos se fundan y solidifiquen, de tal forma que se puede revivir el filamento. De este modo, se pueden reciclar las propias impresiones fallidas o restos de filamento sin esperar a que se reciclen en las plantas de reciclaje. Para ello hay dos opciones: reciclar el plástico de las impresiones para convertirlo en material para imprimir o reutilizarlo para crear nuevos objetos.
Dentro del mundo de la construcción, una de las áreas donde más se puede dar el reciclaje con la impresión 3D por a sus diversas opciones artísticas es en la arquitectura. Un ejemplo de ello lo podemos encontrar en el estudio de arquitectura Middle East Architecture Network (MEAN), que ha optado por reutilizar elementos tan comunes como las botellas de plástico en vez de hacer como en muchos proyectos en loa que se limitan a utilizar la fabricación con impresoras 3D para reducir los residuos. Este estudio de arquitectura ha usado 30.000 botellas de plástico recicladas para crear una escultura que fue expuesta en un pabellón llamado Deciduous en el Centro Financiero Internacional de Dubai (DIFC). Este proyecto se ha realizado como concienciación, para que la gente tenga en cuenta la gran cantidad de botellas de agua en el mundo, con un millón de botellas de plástico compradas cada minuto, de las cuales la mayoría acaban en el océano.
Pero no es el único que ha implementado este tipo de prácticas. Aectual es un estudio de arquitectura holandés que diseñó e imprimió unos maceteros en 3D llamados Mussel. En el desarrollo de estos modelos de maceteros, esta organización se ha unido a DUS Architects para mezclar la impresión 3D y el reciclaje. Para ello, se utilizó plástico reciclado por completo que se utilizó como material de fabricación para las cuatro impresoras 3D que estaban montadas en brazos robóticos. El macetero más grande mide 98 x 40 x 29 cm y el más alto mide 55 x 45 x 49.
Otro ejemplo de ello lo podemos encontrar en Azure Printed Homes, una empresa estadounidense que utiliza la fabricación con impresoras 3D para revolucionar el sector de la construcción. La empresa sigue confiando en la impresión 3D mientras planea abrir una fábrica de 15.000 metros cuadrados en California. Su objetivo es construir estructuras de gran tamaño para casas hechas de plástico reciclado. Este proceso de fabricación es bastante respetuoso con el medio ambiente y reduce significativamente la cantidad de desechos que se desperdician. Al mismo tiempo que combate la contaminación de los océanos y el consumo global de materias primas.
Estos ejemplos son casos en los que se ha construido estructuras a partir de impresoras 3D con materiales reciclados, pero en las obras no siempre se recicla de forma adecuada ya que, en muchos casos, se mezclan los elementos, haciendo su reciclaje más complicado. Esto ocurre, sobre todo, con materiales como el PVC tal y como se explica en el estudio “CoCircular. Estudio sobre la reciclabilidad de los materiales para carpinterías de pvc y aluminio”, realizado por la Asociación Española del Aluminio y Tratamientos de Superficie (AEA).
Tal y como explican, los componentes de PVC de demoliciones y rehabilitaciones, como ventanas, suelen acabar en contenedores de residuos inertes mezclados con productos de reciclaje de baja calidad. Esto implica que los componentes peligrosos o residuales del material primario no se eliminan durante el proceso de tratamiento.
El secretario general de la AEA señala que, en la práctica, todos los componentes de este material aparecen mezclados entre sí en diversas cantidades y calidades, y la clasificación adecuada dependerá de la capacidad tecnológica de cada planta de tratamiento. Y añade que, en caso de que no sean clasificados de manera económicamente viable, serían enviados juntos al vertedero de inertes.
La mayoría de las técnicas y procesos de reciclaje de plástico están centrados principalmente en plásticos de uso doméstico (o de un solo uso), por lo que no se contempla qué hacer con este tipo de residuos plásticos. Esto se debe a la falta de objetivos claros para separar las diferentes familias de materiales que componen los RCD hasta que se actualizaron y publicaron nuevas normas de gestión de residuos en 2022. Sin embargo, existe una carencia en la definición y regulación precisa para gestionar y abordar con claridad los diferentes tipos de desechos que produce el sector. En el estudio han observado que, para residuos separados, no se aplican tarifas diferenciadas, lo que dificulta la viabilidad económica y la rentabilidad de la segregación en obra, puesto que solo los desechos metálicos y de chapa optimizan los costos de gestión y ahorran dinero.
Y han notado además una falta de conocimiento y capacitación que facilite la separación y separación de los desechos producidos, tanto para cumplir con las normas como para disminuir el impacto ambiental en el sector. De tal forma que las obras de demolición, rehabilitación y/o reforma siguen realizando una deficiente gestión y tratamiento de los RCDs, siendo efectivas únicamente sobre los desechos pétreos. Solo se realiza una separación eficiente en las familias de desechos que brindan rentabilidad y optimización económica, en este caso los metales.
El estudio ha concluido que, para conseguir los objetivos de una economía circular real, el aluminio es el material “del presente y del futuro” y que, mientras las condiciones actuales no cambien, seguirá siendo más beneficioso que otras opciones para apoyar los valores de circularidad y reciclabilidad en las obras de construcción y rehabilitación.