Estos paneles reforzados con carbono no sólo ahorran un 75% de material, sino que también permiten una construcción con precisión milimétrica.Imagen: zhaw/valentin studerus
Un laboratorio suizo propone un nuevo método de construcción que sustituye el acero por carbono. Esta innovación permite reducir la cantidad de materiales necesarios en un 75% en comparación con las técnicas de construcción convencionales. Un gran paso adelante en sostenibilidad y eficiencia.
Bruno Knellwolf / ch media
El hormigón se considera un verdadero flagelo para el clima. A pesar de algunos avances en los últimos años, el sector de la construcción continúa consumiendo en exceso recursos valiosos y no renovables. La industria aún está lejos de alcanzar el objetivo de la neutralidad de carbono.
En Suiza, la construcción y explotación de edificios e infraestructuras representan alrededor del 50% de la demanda de materias primas, un tercio de las emisiones de CO2 y más del 80% de los residuos producidos. Estas cifras resaltan la urgencia de repensar nuestras prácticas de construcción para preservar el medio ambiente.
La producción de cemento, esencial para la fabricación de hormigón, es responsable del 8% de las emisiones globales de CO.2. Conscientes de este considerable impacto ambiental, las plantas cementeras están incrementando iniciativas para reducir estas emisiones. Entre las soluciones exploradas destaca el “hormigón verde”, que reduce la cantidad de cemento utilizado, ofreciendo así una alternativa más ecológica y prometedora para el futuro de la construcción.
Carbón en lugar de acero
En Winterthur se construyó en un tiempo récord un nuevo edificio que revolucionó la construcción con un importante ahorro de materiales y recursos. De este modo se creó el laboratorio de innovación Grüze sin utilizar el tradicional hormigón armado. En su lugar, se utilizaron elementos de hormigón CPC reutilizables y ultrafinos. El CPC, o “hormigón pretensado con carbono”, se caracteriza por tener refuerzo de carbono en lugar de hierro. Esta innovadora tecnología marca un gran avance en la construcción sostenible, combinando rendimiento y respeto por el medio ambiente.
Estos paneles reforzados con carbono no sólo ahorran un 75% de material, sino que también permiten una construcción con precisión milimétrica.Imagen: Valentin Studerus
Josef Kurath, inventor de los elementos de hormigón CPC y profesor del departamento de arquitectura, diseño e ingeniería civil de la Universidad de Ciencias Aplicadas ZHAW de Winterthur.Imagen: dr.
Las placas de CPC, con un espesor máximo de ocho centímetros, permiten un ahorro sustancial en materiales. “Esta tecnología reduce el uso de materiales en un 75% respecto al hormigón tradicional”explica Josef Kurath, inventor de los elementos de hormigón CPC y profesor del departamento de arquitectura, diseño e ingeniería civil de la Universidad de Ciencias Aplicadas (ZHAW) de Winterthur.
“En Suiza se utilizan cada año 2 millones de metros cúbicos de hormigón para suelos. Si pudiéramos ahorrar el 75% del material en esto, sería una gran ganancia”.
Josef Kurath
Josef Kurath empezó su investigación hace más de 20 años. El carbono es capaz de soportar fuerzas de tracción extremadamente altas, mientras que el hormigón resiste eficazmente la compresión. Kurath ha combinado con éxito estas dos propiedades en el “hormigón pretensado al carbono”. Hace doce años convenció a la empresa suiza Silidur AG para que financiara su investigación.
Después de más de 47.000 horas de arduo trabajo, el producto final vio la luz y conserva hoy este innovador edificio en Winterthur. Este notable avance abre nuevas perspectivas para el futuro de la construcción sostenible.
El edificio de filigrana está sostenido por placas CPC cortadas con precisión milimétrica a partir de grandes placas producidas en fábrica. Esta precisión abre el camino a un nuevo método de construcción, a diferencia del hormigonado tradicional que no requiere tanta precisión. El hormigón CPC se refuerza con alambres de carbono cada 15 milímetros, en sustitución de las barras de refuerzo de acero.
Los techos de CPC son cinco veces más ligeros que los de hormigón armado convencional y pueden fabricarse con placas de entre cuatro y ocho centímetros de espesor. A pesar de esta delicadeza, el material permite la creación de techos de grandes luces, ofreciendo así a los arquitectos la libertad de diseñar espacios sin soportes intermedios, revolucionando así las posibilidades del diseño arquitectónico.
Armar como un rompecabezas
La construcción del techo se basa en un sistema de nervaduras, conectadas a una losa de 4 centímetros de espesor, que se extiende por todo el ancho y largo del edificio. Las placas, cortadas a un tamaño fácilmente transportable, se encajan una dentro de otra y las juntas se rellenan con mortero.
Las placas CPC se ensamblan como un rompecabezas.Imagen: Valentin Studerus
“Como un rompecabezas, estas placas, una vez ensambladas, forman una losa continua de dimensiones ilimitadas”
Josef Kurath
Este método innovador permite crear estructuras grandes y uniformes, ofreciendo una flexibilidad arquitectónica sin precedentes.
Estas placas se producen en una fábrica alemana del fabricante de cemento suizo Holcim, que apoya este proyecto desde hace cinco años. Las plantas de cemento, ante la presión de reducir su huella ecológica, encuentran en esta innovación una respuesta prometedora.
“Considerado durante mucho tiempo un enemigo del clima, el hormigón ahora puede utilizarse de forma sostenible gracias a la tecnología CPC”
Martin Joos, ingeniero municipal de Winterthur
Esta colaboración ejemplar entre investigación e industria abre el camino hacia una construcción más respetuosa con el medio ambiente, rehabilitando así la imagen del hormigón en el sector de la construcción.
Estas placas tienen la ventaja de ser reutilizables varias veces. Si se desmantelara el laboratorio de innovación, las placas CPC podrían integrarse en nuevas construcciones. Esta tecnología también favorece la aparición de nuevos modelos de negocio en el sector de la construcción. En lugar de comprar, sería posible alquilar las placas CPC, ofreciendo una solución aún más sostenible y ecológica que el simple reciclaje de materiales. La reutilización de recursos abre así nuevas perspectivas para una construcción más respetuosa con el medio ambiente.
El uso de refuerzos de carbono como refuerzo permite un enfoque respetuoso con el medio ambiente. siendo el carbono un material orgánico cuya fabricación implica la extracción de carbono (C) del aire. Actualmente las placas se fabrican en Alemania y la empresa CPC AG de Kurath se encuentra todavía en la fase de inversión. El objetivo es construir unas 300 viviendas al año con esta tecnología. Esto permitiría a Holcim construir una fábrica en Suiza.
El laboratorio de innovación Grüze en Winterthur poco antes de finalizar su construcción.Imagen: Valentin Studerus
El despliegue a gran escala reduciría significativamente el coste aún elevado de las planchas CPC.
“Entonces seríamos competitivos con el hormigón tradicional. Actualmente nuestro precio es competitivo sólo con la construcción de madera”
Josef Kurath
En asociación con Holcim, El objetivo del proyecto es, en última instancia, producir un producto enteramente suizo. Incluye la construcción de un edificio residencial la próxima primavera, en colaboración con un arquitecto especializado en construcción ecológica. Esta prometedora iniciativa allana el camino para una mayor competitividad en el mercado de la construcción, al tiempo que promueve el desarrollo de soluciones sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.
Cómo debería ser el laboratorio de innovación Grüze en WinterthurImagen: zhaw.ch
Traducido y adaptado por Noëline Flippe
