El futuro de la construcción podría estar más cerca de lo que imaginamos. Ingenieros del MIT están utilizando plástico reciclado para imprimir en 3D elementos estructurales de calidad constructiva, como vigas y trusses, que prometen ser alternativas más ligeras, modulares y sostenibles en comparación con los tradicionales marcos de madera.
En un documento publicado en el Solid FreeForm Fabrication Symposium Proceedings, el equipo del MIT presenta un innovador sistema de trusses impresos en 3D a partir de plástico reciclado. Este diseño se aleja del uso convencional de madera, que requiere talar árboles y tiene un impacto ambiental significativo.
Los investigadores han logrado imprimir cuatro trusses largos con plástico reciclado, ensamblándolos en una estructura de piso tradicional cubierta con contrachapado. Durante las pruebas, esta estructura soportó más de 4,000 libras, superando los estándares establecidos por el Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano de EE.UU.
Innovación sostenible en la construcción
Cada truss impreso pesa aproximadamente 13 libras, lo que resulta más ligero que sus equivalentes de madera. Además, pueden ser producidos en menos de 13 minutos mediante una impresora industrial a gran escala. El equipo también está trabajando en otros componentes para crear un marco completo para una vivienda modesta.
Con el aumento global en la demanda de viviendas, los investigadores prevén que plásticos de un solo uso, como botellas y envases alimentarios, puedan reutilizarse como material estructural reciclado. Esto no solo ayudaría a mitigar la crisis habitacional mundial sino también a reducir la presión sobre los recursos madereros.
"Se estima que el mundo necesitará alrededor de mil millones de nuevas viviendas para 2050. Si intentáramos construirlas todas con madera, tendríamos que talar el equivalente a tres veces la selva amazónica", afirma AJ Perez, profesor en la Escuela de Ingeniería del MIT. "La clave aquí es reciclar plásticos contaminados en productos constructivos más ligeros, duraderos y sostenibles."
Desarrollo e implementación del MIT HAUS
Perez co-dirige el grupo MIT HAUS, fundado junto al profesor David Hardt, cuyo objetivo es producir viviendas utilizando productos poliméricos reciclados mediante manufactura aditiva a gran escala. Mientras algunas empresas ya exploran esta tecnología para imprimir casas pequeñas con concreto o arcilla — materiales con un alto impacto ambiental — el grupo MIT HAUS se centra en imprimir elementos estructurales como cimientos, trusses y vigas utilizando plástico reciclado sin necesidad de limpieza previa.
El enfoque innovador implica procesar plásticos "sucios", aquellos que no requieren ser limpiados antes de su reutilización. Los investigadores visualizan un futuro donde botellas usadas y envases alimentarios sean triturados y convertidos directamente en componentes constructivos mediante máquinas especializadas.
"Estamos comenzando a descifrar cómo procesar e imprimir plásticos realmente sucios", comenta Perez. "Nos hemos preguntado qué usos se les puede dar a estos plásticos indeseables y cómo podemos utilizarlos tal como son".
Estandarización y futuro del material reciclado
El estudio reciente representa un avance hacia una construcción sostenible y reciclada. Se diseñó un truss impreso con una alta relación rigidez-peso, capaz de soportar cargas significativas sin deformarse excesivamente. Tras simular diferentes diseños, uno destacó por su eficiencia estructural similar a los trusses tradicionales.
Utilizando la impresora industrial del MIT, el equipo imprimió cuatro trusses cada uno de ocho pies de largo y midiendo aproximadamente una pulgada de ancho. En las pruebas realizadas sobre estas estructuras se demostró que podían soportar pesos superiores a 4,000 libras antes de fallar.
A pesar del éxito inicial, Perez señala que será necesario reducir costos para competir con la madera convencional. Actualmente utilizan plástico reciclado considerado "de alta calidad", pero su objetivo es trabajar con plásticos más contaminados como botellas usadas para evaluar su viabilidad como material constructivo durable.
"Si logramos convertir plásticos sucios en estructuras habitacionales duraderas", concluye Perez, "la idea sería establecer fábricas micro donde se necesiten viviendas, utilizando tecnología accesible para transformar residuos plásticos en componentes livianos listos para ser transportados". Esta investigación cuenta con apoyo parcial de la Gerstner Foundation, entre otras instituciones.
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