Ciencia y tecnología de materiales, construcción sostenible y arquitectura
Abraham Alexis Becerra Araneda
La construcción, además de crecer rápidamente, es la mayor demandante de recursos naturales. Si se olvida el medio ambiente, la calidad de vida de la sociedad se deteriora. Es crucial que la ciencia y la arquitectura fortalezcan lazos y promuevan la sostenibilidad.
Recién a finales de la década del 80, el mundo tomó conciencia de la importancia del medio ambiente como actor principal en el desarrollo de una sociedad. Así apareció el concepto de desarrollo sostenible (sustainable development) que corresponde “a aquel que satisface las necesidades del presente sin comprometer la habilidad de las futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades” (Informe Brundtland). Este desarrollo se origina y se mantiene cuando existe un equilibrio entre el progreso económico, la buena calidad de vida de la sociedad y la preservación del medio ambiente. En ciudades emergentes, como algunas de la Argentina, la elevada tasa de urbanización sin planes de construcción impacta negativamente en el medio ambiente. Frecuentemente se construye sin considerar las condiciones ambientales del lugar. Esto acarrea altos consumos de energía para mantener el confort y menor vida útil de los materiales por degradación de los mismos. Es aquí donde la Ciencia y Tecnología de Materiales y la Arquitectura trabajan juntas para dar soluciones constructivas con bajos impactos ambientales, promoviendo construcciones sostenibles. Sin embargo, a pesar de la urgencia del tema, esta relación sigue siendo escasa.
La construcción sostenible considera cuatro principios: el análisis del ciclo de vida (ACV) de los materiales, el construir a largo plazo, la reducción del uso de energía y agua durante el funcionamiento y la creación de ambientes saludables para los ocupantes y el medio circundante. El ACV evalúa los impactos ambientales de los materiales antes, durante y después de su aplicación. Los materiales de construcción más utilizados actualmente son sintéticos no renovables como el acero, los plásticos y el hormigón. Estos poseen una alta energía acumulada por su fabricación, es decir, una elevada huella de carbono que se traduce en altas cantidades de CO2 liberadas. El ACV se realiza desde la extracción de los recursos naturales que componen el material hasta su disposición final en la obra, o en el vertedero en el caso de los desechos. Por ende, el objetivo es buscar materiales locales renovables que sean duraderos en las condiciones de aplicación, y que sean recuperados, reutilizados o reciclados. De esta manera se reduce el consumo total de energía involucrado en todo el ciclo de uso.
Para construir a largo plazo, se debe extender la vida útil de los materiales considerando el medioambiente circundante. En este punto es crucial saber cómo se deterioran los diferentes tipos de materiales en esas condiciones. Para construir un hábitat que funcione con eficiencia energética, necesitamos definir arquitecturas de bajo consumo que se autosustenten con energías renovables. Una máxima es pensar primero en una envolvente que minimice la energía para confort y luego en fuentes energéticas provenientes de luz solar, viento y geotermia. Para conseguir un ambiente saludable y no tóxico, se buscan materiales que no desprendan gases tóxicos en caso de incendio y disminuir los ruidos y olores externos. Es necesario repensar el uso de materiales sintéticos típicos como el poliuretano, de buenas características aislantes pero con emisiones tóxicas para la salud y el ambiente cuando se quema. Materiales aislantes naturales como la lana animal podrían ser una mejor opción.
Actualmente, la Ciencia y Tecnología de Materiales estudia y desarrolla nuevos materiales en pos de la sostenibilidad, incrementando así la oferta de opciones para construcción. No obstante, muchas veces la falta de información hace que arquitectos e ingenieros sigan usando los mismos materiales desde hace casi un siglo, a pesar de sus negativos impactos ambientales y de sus pobres características comparados a los más nuevos. La nanotecnología, ciencia que estudia la materia a escala nanométrica (1 nanómetro = 0,000000001 metro), ha dado origen a una increíble cantidad de materiales con propiedades superlativas útiles en construcción. Entre ellos tenemos las pinturas autolimpiantes capaces de captar energía mediante un proceso fotoquímico similar al que poseen los paneles fotovoltaicos; nanoespumas con propiedades ignífugas y de aislación térmica ultralivianas (densidad similar al aire); y hélices eólicas de alto rendimiento compuestas con nanoarcillas o nanotubos de carbono que podrían satisfacer fácilmente la demanda de energía de varias viviendas. Por otro lado, también se han modificado propiedades de materiales ya usados en construcción. Es el caso de la madera transparente, más resistente y aislante al calor que la madera tradicional. Ésta se obtiene reemplazando la lignina, compuesto polimérico responsable del color amarillento de la madera, por una resina epoxídica. Otro ejemplo es la pared permeable a la luz fabricada con hormigón translúcido, que disminuye el consumo energético para iluminar interiores. Esta cualidad se logra agregando fibras ópticas y un ligante a la mezcla de cemento.
Son varios los materiales de bajo impacto ambiental basados en productos reciclados, principalmente plásticos, que ya se aplican en otras partes del mundo. Hay que recordar que el principal inconveniente de los plásticos más comunes es su lenta degradación después de su uso, tardando incluso hasta 3000 años en algunos casos. Aquí destacan los mampuestos basados en arcillas o cementos reforzados con fibras naturales (madera, algodón, lana) o sintéticas recicladas como neumáticos o envases de PET (tereftalato de polietileno), de PP (polipropileno) o de PS (poliesterino). En esta línea, el Instituto de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad Nacional de San Martín está desarrollando mampuestos cementicios que incluyen residuos industriales locales como envases plásticos triturados y cortes de cortinas black out. En estos trabajos, así como en desarrollos similares, lo primordial es caracterizar las propiedades del nuevo material mediante ensayos estandarizados que permitan su normalización y aceptación en el mercado. En nuestro país, el Instituto Argentino de Normalización y Certificación (IRAM) es quien proporciona la normativa necesaria para efectuar estos ensayos.
Finalmente, si deseamos ser constructores de una sociedad que crezca por la senda de lo sostenible, debemos comprender que toda acción involucra impacto en el medioambiente (consumo de energía y liberación de CO2), por mínimo que este sea. Por lo tanto, debemos reducirlo teniendo presente los conceptos y desarrollos descriptos anteriormente, y la siguiente consigna: "la construcción más sostenible es aquella que no se realiza sino la se reutiliza; si es inevitable construir, siempre se debe pensar en reutilizar posteriormente los materiales constituyentes". Además, en ciertas ocasiones es necesario mirar atrás, reaprender y avanzar. Podría ser de mucha utilidad estudiar los desarrollos constructivos alcanzados por civilizaciones antiguas locales como la incaica, quienes siempre urbanizaron y construyeron respetando el medioambiente.
