É possível mesclar materiais locais e impressão 3D?

É possível mesclar materiais locais e impressão 3D?

A arte de construir um abrigo feito com blocos de gelo é passada de pai para filho entre os inuítes, povos nativos que habitam as regiões mais ao norte do planeta. A planta circular, o túnel de entrada, a saída de ar e os blocos de gelo conformam uma estrutura onde o calor gerado no interior derrete uma camada superficial da neve e veda as frestas, melhorando o isolamento térmico de gelo. Em uma tempestade, um iglu pode ser a diferença entre vida e morte e talvez este seja o exemplo mais icônico e radical do que significa construir com materiais locais, poucas ferramentas e muito conhecimento. Neste caso, o gelo é tudo o que se tem.

Aproveitar os recursos abundantes e a mão de obra local são conceitos chaves para arquiteturas sustentáveis, que muitas vezes são esquecidos em detrimento de soluções replicadas de outros contextos. Com as novas demandas e tecnologias, a globalização dos materiais de construção e das técnicas construtivas, ainda há espaço para os materiais locais? Mais especificamente em relação às construções impressas em 3D, estamos fadados a erigi-las somente em concreto?

Quando buscamos por impressão 3D na internet, acabamos chegando rapidamente a dois grupos de resultados principais. O primeiro é em relação ao boom de construções impressas em 3D em concreto, o material de construção mais utilizado no mundo, mas que também é responsável por grandes taxas de emissão de carbono em sua produção. O segundo grupo diz respeito a projetos experimentais e inovadores de construções em outros planetas. 

Na superfície de Marte, que consegue ser mais inóspita que o Polo Norte, a ideia de somente utilizar o que há disponível no local é a que mais faz sentido. Se o anseio de colonizar o planeta tem ganhado força, abastecer naves espaciais com materiais de construção (sacos de cimento, brita ou chapas de compensado), sem dúvidas, está fora de cogitação. O protótipo Marsha, desenvolvido por Ai SpaceFactory, foi a proposta vencedora do concurso “Desafio do Centenário da NASA”. Assim como a grande maioria das propostas presentes, Marsha utiliza técnicas de impressão 3D utilizando uma mistura de fibra de basalto extraída da rocha marciana e bioplástico renovável (ácido polilático ou PLA) processado de plantas que poderiam ser cultivadas em Marte. O composto de polímero reciclável superou o concreto nos testes de resistência, durabilidade e esmagamento da NASA.

MARSHA / AI SpaceFactory . Image © AI SpaceFactory e Plomp
MARSHA / AI SpaceFactory . Image © AI SpaceFactory e Plomp
MARSHA / AI SpaceFactory . Image © AI SpaceFactory e Plomp
MARSHA / AI SpaceFactory . Image © AI SpaceFactory e Plomp

Há, também, pesquisas para abrigos na superfície da Lua, também impressos em 3D com um "concreto lunar". O ingrediente principal da mistura seria um solo pulverulento encontrado em toda a superfície da Lua, conhecido como regolito lunar. Para dar liga e criar o concreto, observou-se que a urina dos próprios astronautas poderia ser utilizada. “Os pesquisadores descobriram que adicionar uréia à mistura de geopolímero lunar, um material de construção semelhante ao concreto, funcionou melhor do que outros plastificantes comuns, como naftaleno ou policarboxilato, para reduzir a necessidade de água. A mistura que sai de uma impressora 3D provou ser mais forte e manteve uma boa trabalhabilidade.”

Mas voltando ao Planeta Terra, a impressão 3D de edificações tem sido apontada como um método com o potencial de otimizar projetos, criar formas orgânicas, diminuir o consumo de materiais, o tempo de construção, a mão de obra necessária, demandas logísticas, e num futuro, os custos. Diversos exemplos interessantes têm surgido, mas a maioria se apoia no concreto para a construção. Ou seja, mesmo que a impressão 3D possa ser descentralizada, raramente a matéria-prima utilizada para construção pode ser obtida localmente.

MARSHA / AI SpaceFactory . Image © AI SpaceFactory e Plomp
MARSHA / AI SpaceFactory . Image © AI SpaceFactory e Plomp

Um artigo desenvolvido por diversos pesquisadores da Universidade do Texas, que avalia as possibilidades de materiais para a impressão 3D de edificações, evidencia a preocupação em focar no concreto, e seu respectivo impacto ambiental, como o principal material de construção. “Os métodos de manufatura aditivos estão preparados para transformar substancialmente a indústria, aprimorando a automação, permitindo economia no uso de materiais e permitindo uma fusão sem precedentes de forma e função; no entanto, confiar no concreto como o material extrusivo de escolha tem o potencial de agravar enormemente os crescentes desafios ambientais.”

Os pesquisadores apontam que atenção considerável tem sido dada na busca por alternativas mais ambientalmente sustentáveis ao concreto, especialmente a própria terra, que pode ser colhida e implantada sem a necessidade de transportar materiais por longas distâncias, permitindo uma pegada de carbono consideravelmente reduzida e custos de energia embutidos.

Já há algumas iniciativas nessa direção. Uma colaboração entre a equipe de Mario Cucinella Architects (MC A) e a WASP, especialistas em impressão 3D na Itália, resultou na primeira construção impressa em 3D de um material totalmente natural, reciclável e neutro em carbono: terra crua. O protótipo circular é chamado TECLA (a junção das palavras Technology e Clay, em português, Tecnologia e Argila) e foi construído em Massa Lombarda (Ravenna, Itália) usando várias impressoras 3D sincronizadas para trabalhar ao mesmo tempo. Trata-se de uma habitação circular, criada com materiais totalmente reutilizáveis e recicláveis retirados do terreno local.

TECLA, 3D Printed Habitat by WASP and Mario Cucinella Architects. Image Cortesia de WASP
TECLA, 3D Printed Habitat by WASP and Mario Cucinella Architects. Image Cortesia de WASP

O projeto Urban Dunes, em Abu Dhabi, cria estruturas orgânicas, como “oásis urbanos”, a partir de uma espessa camada de areia, mesclando sistemas ativos passivos e de baixa tecnologia para maximizar o conforto térmico. As abóbadas são compostas por blocos estereotômicos feitos de arenito impresso em 3D, usando a areia local como material primário. A solidificação da areia do deserto é feita com a tecnologia de binder jetting e espera-se que as abóbadas impressas tridimensionalmente, com uma espessura de 55 cm, permitem evitar o sobreaquecimento do espaço urbano em meio ao deserto.

Mas quando falamos de grandes cidades, precisamos considerar também que há um estoque enorme de resíduos sólidos produzidos diariamente e entulhos de construção. Uma equipe da Universidade Politécnica de Valência (UPV) desenvolveu uma alternativa às vigas de concreto armado, criando vigas de plástico reciclado usando a manufatura aditiva. O resultado é uma redução drástica de peso, (80% menos), o que facilita o transporte e reduz a energia necessária para sua montagem, mantendo a rigidez estrutural.

TECLA, 3D Printed Habitat by WASP and Mario Cucinella Architects. Image Cortesia de WASP
TECLA, 3D Printed Habitat by WASP and Mario Cucinella Architects. Image Cortesia de WASP
 Recifes artificiais impressos em 3d em terracota. Image © Vriko Yu
Recifes artificiais impressos em 3d em terracota. Image © Vriko Yu

As possibilidades são muitas de incluir outros materiais para a manufatura aditiva, de terra crua, areia, restos de agricultura, plásticos e outros resíduos. Os usos, por sua vez, vão de edificações completas, a pavilhões e, inclusive, ajudando a regenerar ecossistemas, até a próteses de membros e órgãos impressos.

Assim como o gelo para os esquimós, materiais locais são frequentemente mais bem adaptados ​​às condições climáticas e, portanto, diminuem os impactos incorporados da construção. Além disso, isso pode permitir uma melhor pós-vida à construção, seja para reciclagem ou sua degradação no próprio terreno. Observa-se que a inovação em torno da impressão 3D para a construção de edifícios poderá traçar novos caminhos à arquitetura quando incorporar, de fato, os materiais, conhecimentos e as demandas locais para o grande público. 

Este artigo é parte do Tópico do ArchDaily: Materiais Locais. Mensalmente, exploramos um tema específico através de artigos, entrevistas, notícias e projetos. Saiba mais sobre os tópicos mensais. Como sempre, o ArchDaily está aberto a contribuições de nossos leitores; se você quiser enviar um artigo ou projeto, entre em contato.

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Sobre este autor
Cita: Eduardo Souza. "É possível mesclar materiais locais e impressão 3D?" 28 Ago 2021. ArchDaily Brasil. Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/966251/e-possivel-mesclar-materiais-locais-e-impressao-3d> ISSN 0719-8906

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