Un grupo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza) ha desarrollado un revestimiento ecológico respetuoso con el clima para paredes y techos que almacena temporalmente la humedad, creando un ambiente agradable en espacios interiores muy transitados. El revestimiento se produce de forma sostenible mediante impresión 3D a partir de materiales reutilizados.
En los edificios de oficinas y administrativos se utilizan habitualmente sistemas de ventilación para deshumidificar los espacios y garantizar un ambiente agradable. La deshumidificación mecánica funciona de forma fiable, pero cuesta energía y, en función de la electricidad utilizada, tiene un impacto negativo en el clima.
En este contexto, los investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich han estudiado un nuevo método de deshumidificación pasiva de espacios interiores. La deshumidificación pasiva significa que la humedad elevada es absorbida por las paredes y los techos y se almacena allí temporalmente. En lugar de ser liberada al medio ambiente mediante un sistema de ventilación mecánica, la humedad se almacena temporalmente en un material higroscópico que retiene la humedad y luego se libera al ventilar el espacio.
Residuos de canteras de mármol
Para la fabricación de este revestimiento, los investigadores utilizaron residuos molidos de canteras de mármol, un aglutinante geopolimérico compuesto por metacaolín (un material usado en la producción de porcelana) y una solución alcalina de silicato de potasio y agua. Este aglutinante genera menores emisiones de CO2 en comparación con el cemento tradicional.
La solución alcalina activa el metacaolín y proporciona un aglutinante geopolímero que une el polvo de mármol para formar un material de construcción sólido. El aglutinante geopolímero es comparable al cemento, pero emite menos CO2 durante su producción.
En el marco de este proyecto, los investigadores lograron producir un prototipo de 20×20×4 cm utilizando la tecnología de impresión 3D por inyección de aglutinantes. Consiste en depositar capas de polvo de mármol y metacaolín sobre una base, mientras un chorro móvil aplica la solución alcalina en las zonas deseadas. Esto solidifica el material capa por capa, formando el componente final. Este método permite diseñar piezas con geometrías complejas adaptadas a diversas necesidades arquitectónicas.
Material respetuoso con el medio ambiente
Los componentes higroscópicos de las paredes y los techos son respetuosos con el medio ambiente, es decir, generan emisiones de gases de efecto invernadero significativamente menores durante un ciclo de vida de 30 años que un sistema de ventilación que deshumidifica la calidad del aire en la misma medida.
En una simulación realizada en una sala de lectura de una biblioteca pública de Oporto (Portugal) se demostró que estos componentes pueden reducir en un 75% el índice de incomodidad por exceso de humedad, comparado con paredes convencionales. Si se utilizaran componentes de 5 cm de espesor en lugar de solo 4 cm, el índice de incomodidad se reduciría hasta en un 85%.
La investigación ha demostrado que la combinación de geopolímeros e impresión 3D puede utilizarse para producir componentes de paredes y techos que amortiguan eficazmente la humedad. Tras esta prueba de concepto, la tecnología está, en principio, lista para seguir desarrollándose y ampliarse para la fabricación industrial.