¿Cómo de cerca estamos de imprimir casas en 3D?

Un día de impresión y 4000 dólares. Ese es el coste temporal y económico de la vivienda más asequible y rápida impresa en 3D. Al menos en teoría, ya que está en fase de desarrollo. La presentó la startup ICON y pretende resolver el acceso rápido a la vivienda de cerca de un sexto de la población mundial. Con foco en comunidades pobres o afectadas por catástrofes naturales, como tsunamis.

La impresora 3D, que pesa una tonelada y usa “cartuchos” de cemento ha abaratado mucho el coste de imprimir una vivienda con dos habitaciones y un baño. Sin embargo, actualmente estas soluciones no son competitivas debido a problemas técnicos como el uso de un material con propiedades muy específicas, atascos en el sistema de bombeo o un aumento de las fracturas por refracción al necesitar cementos de altas resistencias con un calor de hidratación muy elevado.

Como idea para el futuro ha de ser tenida en cuenta pero, ¿cuándo despegará finalmente estos proyectos? ¿Construiremos así las ciudades? De ser así, aún está a años en el futuro.

La impresión 3D arrancará con viviendas bajas

Llevamos escuchando hablar de la impresión 3D de casas desde hace años. Las primeras patentes de pequeñas impresoras 3D datan de la década de 1980, y se suele usar la de Hideo Kodama como punto de partida de la tecnología moderna. Han pasado casi cuatro décadas, y las impresoras de “tinta” se han hecho tan grandes, robustas, libres y rápidas que ahora imprimen en hormigón.

Fuente: Icon Build

Pero las longitudes alcanzadas, que sin duda son grandes, solo permiten hasta la fecha la impresión de viviendas pequeñas. Los motivos son fáciles de visualizar: si nuestra impresora tradicional solo admite folios A4, podremos imprimir en ese formato, así como en A5, A6, A7… pero no en A3 (porque es más grande y no cabe en la impresora).

Si las viviendas impresas son de momento tan bajas es porque una más alta o ancha no cabe en la máquina. Además, para construir en diferentes alturas se necesita una estructura sólida y bien armada. Las impresoras actuales no producen unos métodos de refuerzo lo suficientemente robustos.

El tamaño del “brazo de impresión”, el extremo por el cual se vierte el hormigón que endurece, es el que da la distancia máxima de construcción. Esto es válido ya tengamos impresoras de casas 3D en forma de jaula, como la ICON que vemos arriba; o mediante la grúa tradicional de Apis Cor que vemos abajo.

Las impresoras 3D de metal

En el vídeo de arriba podemos ver la impresión o construcción de un puente metálico macizo por parte de la empresa MX3D. En 2015 esta marca logró imprimir en metal un puente piloto y, en menos de tres años, han conseguido pasar de barras poco definidas y llenas de pequeños defectos a diseños cuidados. Como puede observarse, el puente tiene un tamaño considerable y no tiene nada que envidiar a otro tipo de construcciones.

Dicho esto, hemos hablado con personal que ha visitado las instalaciones de esta empresa, como Francisco Javier Royo (Ferrovial), y “la realidad es que querían realizar la impresión 3D in-situ en Amsterdam, pero finalmente lo echó para atrás el municipio. Tuvieron que imprimir el puente en un taller”. De hecho, “los tiempos de impresión son muy elevados y en países como EEUU, donde la posibilidad de usar elementos soldados está muy penalizada, esta construcción sería inviable”.

Los metales tienen una estructura que no permite un uso fácil en impresión, como sí lo tiene el mortero, que es casi fluido en la fase de impresión (y aún así presenta los problemas mencionados arriba). Es por eso que se investigan materiales cercanos a los metales, como los vidrios metálicos masivos o BMG (bulk metallic glasses). La Universidad de Yale lleva años trabajando con ellos, y quizá en su momento podamos usarlos para construir con robots.

Robots que imprimen y colocan muros

Porque, en última instancia, el objetivo es automatizar la construcción de vivienda. La mayoría de las construcciones, grandes o pequeñas, cuentan con cero accidentes durante la fase de obra gracias a los sistemas de seguridad. Sin embargo, evitar que las personas tengan que acercarse a la obra sería la salvaguarda perfecta. ¿Pueden encargarse los robots?

Fuente: Hadrian X

Se está trabajando en ello, y todo parece indicar que la próxima década robots constructores como Hadrian X (arriba) llegarán al mercado a un precio moderado. Este camión-robot es capaz de apilar ladrillos. Combinado con un sistema de impresión 3D que añada material aglutinante, puede construir una vivienda en menos de 48 horas.

La impresión 3D de hormigón, como tal, es una muy buena idea para viviendas pequeñas y construcción rápida. Sin embargo, si buscamos imitar la construcción tradicional necesitamos combinar máquinas capaces de trabajar el metal, así como la construcción de fábrica (apilar ladrillos). Pero también otras máquinas capaces de encargarse de las instalaciones.

¿Y qué pasa con elementos como carpintería o canalizaciones?

Dicen que uno de los trabajos más difíciles de automatizar es el de fontanero. La destreza manual que requiere no es apta para robots y, de momento, las canalizaciones o carpintería de las viviendas impresas en 3D las realizan humanos. Lo mismo podría decirse de los sistemas eléctricos o las instalaciones asociadas a los ascensores. ¿Podremos “imprimir” una vivienda completa? ¿Y un puente de cientos de metros?

Fuente: Unsplash | Autor: @danist07

No es lo mismo trabajar con viviendas para dar rápida cabida a refugiados climáticos, y que con ello tengan un techo bajo el cual dormir, que diseñar viviendas con el nivel de confort que buscamos para las ciudades no ya del futuro, sino del presente.

La edificación es una profesión compleja repleta de imprevistos, si bien es cierto que la mayoría provienen del factor humano. Un robot, a diferencia de una persona, no comete dos veces el mismo error porque se subsana en la siguiente iteración. Dicho de otro modo: la próxima generación de robots puede evitar los errores cometidos por la primera, algo muy difícil para las personas, a las que se les da mejor la creatividad.

Dicho todo esto, todavía queda bastante antes de poder ver casas impresas por un universo de robots: uno que imprima las tuberías, otro los cables de red, un tercero los elementos constructivos, etc. Hasta ahora, todos los proyectos de construcción por impresión 3D tienen como objetivo la vivienda rápida, no la vivienda confortable o completa, así como el uso de un único material con un único robot.

Las viviendas tienen decenas o cientos de materiales diferentes que, aunque pueden simplificarse en futuros diseños, requieren de un tipo de robots impresores o montadores que aún no existen. De momento, personas sin hogar podrán beneficiarse en la próxima década de viviendas con baño, lo que ya supone un avance en algunas zonas del mundo. Pero, ¿imprimir casas tal y como las conocemos? Aún tendremos que esperar un tiempo.