La construcción, ante el reto de innovar en nuevos materiales más sostenibles, circulares y escalables

El sector de la construcción afronta el reto de innovar en los materiales que utiliza actualmente y de desarrollar unos nuevos materiales que mejoren el impacto ambiental e incidan en la salud de la actividad edificatoria, tanto en el contexto de emisiones de CO2 como en el bienestar de las personas que habitan los edificios. 

Ha pasado mucho tiempo desde que los materiales de las construcciones eran de proximidad y prácticamente sin peaje energético para su transformación, lo que hacía que fueran más sostenibles a nivel de impacto ambiental. La basílica de Santa María del Mar, en Barcelona, es un ejemplo, donde todas las piedras que forman el edificio eran traídas manualmente por los llamados bastaixos, personal encargado de cargar las piedras de la cantera de la montaña de Montjuic y llevarlas a la obra a sus espaldas. 

A partir de la Revolución Industrial, hubo un cambio radical vinculado a la llegada del transporte, al gran incremento poblacional y a la necesidad de construir viviendas y fábricas, una situación que dio paso al desarrollo creciente de nuevos materiales. 

Durante los siglos siguientes, este crecimiento y tecnificación de los materiales fue a más, pero podríamos decir que los materiales básicos han perdurado hasta nuestros días, con muchas mejoras por el camino. No cabe duda, no obstante, de que seguimos con la herencia de aquellos ‘nuevos materiales’ que fueron desarrollados en diferentes momentos de la historia, respondiendo siempre a la necesidad de su tiempo.

Emisiones de CO2

En los últimos 20 años, las necesidades han cambiado. La construcción, de forma global, es responsable de aproximadamente un 36% del total de emisiones de CO2 que se generan anualmente a la atmósfera. Estas emisiones se evalúan en dos tipos, las operativas y las incorporadas en los materiales. El CO2 incorporado es aquel en el que se imputan a los materiales todos los impactos acumulados hasta su puesta en obra y su posterior derribo y final de vida útil.

De ese 36%, un 12% son las que se atribuyen directamente al carbono incorporado en los materiales. Gran parte de estas emisiones son debidas al transporte y al momento de la transformación química, donde aplicamos grandes cantidades de energía en forma de calor. Por ejemplo, en el caso del cemento, se deben a las altas temperaturas necesarias para descomponer la caliza, aproximadamente 1.400ºC, y a las propias reacciones químicas del mineral al transformarse. 

La nueva directiva europea de eficiencia energética nos ha puesto un plazo muy ajustado, que ya llevamos tiempo visualizando, pero que ahora ya tiene fechas y objetivos claros. En 2030, los edificios tendrán que ser cero emisiones en cuanto al consumo operativo y tendremos que empezar a medir el CO2 embebido en los materiales. 

La industria de la construcción lleva muchos años buscando mejorar sus productos para alinearlos con los desafíos de este siglo, reducir su impacto ambiental y pasar de un uso de materiales lineal a una visión circular. Desde el ámbito de la innovación tecnológica, hace tiempo que se está colaborando con las empresas de la cadena de valor de la construcción, para mejorar sus productos y ayudar a innovar y a desarrollar los nuevos procesos, soluciones y materiales del futuro.

Nuevos materiales

En la actualidad, existen propuestas muy interesantes de nuevos materiales que ya están llegando a mercado: las empresas están investigando en la sustitución de aquellos componentes más contaminantes por fracciones alternativas de base más biológica, valorización de residuos o subproductos industriales o aplicando tecnologías más eficientes en su fabricación, como la electrificación o la captura de CO2.

• Nuevos hormigones: la industria está trabajando muy activamente en la búsqueda de nuevas soluciones para mitigar su huella de carbono, como la sustitución de los áridos por áridos reciclados o por otros materiales procedentes de la valorización de residuos. Y donde más interés y expectativas hay es en la reducción en la parte del clinker, que es la más contaminante. Aquí se está trabajando en la sustitución de esta fracción por escorias siderúrgicas u otros subproductos industriales o también en el uso de arcillas calcinadas, entre algunas opciones. Ya empezamos a tener algunas de estas soluciones en el mercado con una importante reducción de su huella de carbono y seguramente este sea uno de los retos más importantes que tiene la industria y que tendrá un impacto más significativo en los próximos años. 

Por otro lado, para soluciones especiales, tenemos también hormigones más tecnificados, de altas prestaciones, que permiten reducir el consumo del material con secciones más esbeltas u otras opciones, como los hormigones reforzados con fibras o tejidos de diferente naturaleza.

• La madera: actualmente, la madera está viviendo un momento de máximo interés. Por un lado, están sus propiedades está el buen comportamiento en casi todos los requerimientos que necesitamos en construcción, buena relación entre peso y resistencia y un bajo impacto ambiental. Esto, sumado a la tecnificación de la industria y a la aparición en los últimos años del sistema Cross Laminated Timber (CLT), paneles de madera contralaminada de gran formato, hace que la madera sea una buena opción para determinadas soluciones.Paneles biocompuestos de madera: se trata de una tecnología que permite el desarrollo de paneles ultraligeros y sostenibles de biocompuestos de madera. La innovación de este producto radica en las propiedades de los materiales, juntamente con su singular geometría. Esta configuración permite una solución muy ligera que trabaja por la forma y que dota al panel de unas altas prestaciones que le confieren una rigidez y resistencia muy importantes, convirtiéndose en una solución muy interesante para fachadas y forjados.

• Bambú: el bambú es otro de los nuevos materiales que está empezando a despertar gran interés. En nuestro país es poco común, pero existen buenos ejemplos de arquitectura con bambú en otras zonas. También es muy interesante como materia prima para la producción de otros subproductos. 

• Bloques de tierra compactada: estos productos imitan los antiguos muros de tapia de tierra compactada. Actualmente, hay productos muy tecnificados que mejoran las prestaciones y permiten obtener sistemas alternativos para la construcción de fachadas. Esta solución reduce el impacto ambiental y mejora la eficiencia energética de las construcciones. 

• Perfiles pultruidos: este tipo de perfiles de composite, basados habitualmente en perfiles de poliéster reforzados con fibra de vidrio, son una alternativa, en algunos casos, a los perfiles de otros metales o aleaciones utilizados para carpinterías y elementos de fachada. Los perfiles pultruidos tienen unas prestaciones técnicas muy altas, al igual que una gran durabilidad.

• Poliuretanos de base biológica: en su versión maciza de alta densidad, permiten ser muy buenos candidatos para realizar soluciones completas de ventanas y puertas. Esta propuesta reduce el impacto climático y mejora la eficiencia energética.

• Aislamientos: los aislamientos son una familia de materiales de construcción, donde en los últimos años también han aparecido nuevos materiales muy interesantes. Empezaré por los más técnicos, que son los aerogeles, unos materiales ultraligeros con altas prestaciones térmicas debido a su baja conductividad, cuyo uso está muy acotado a soluciones especiales, aunque son muy interesantes. Por otro lado, tenemos los aislamientos formados por derivados de la madera, el corcho, la lana de oveja, la celulosa o el cáñamo. También existen opciones derivadas del reciclaje de textiles como el algodón o la lana y también otras opciones del reciclaje de materiales derivados de diferentes tipos de residuos. Este tipo de aislamientos consigue unas propiedades térmicas muy buenas y un bajo impacto ambiental, así como favorecer la economía circular.

• Organic Photovoltaics (OPV): esta tecnología se refiere a una nueva forma de captar energía fotovoltaica de forma orgánica, basada en la utilización de materiales orgánicos, como polímeros y moléculas pequeñas, para convertir la luz solar en electricidad. Estas soluciones integradas en soluciones constructivas, como vidrios o fachadas, podrían revolucionar la arquitectura en los próximos años. 

Seguramente, en los próximos años veremos cómo algunos de estos materiales o tecnologías forman parte del presente. No hay materiales buenos ni malos y estamos convencidos de que el futuro de la construcción pasa por la hibridación y por encontrar ese diálogo donde cada uno aporte sus mejores capacidades y beneficios para cada función concreta.

Desde el punto de vista de la economía, la escala y la circularidad, sumado a los retos comentados hasta ahora, los materiales de construcción tienen que ser soluciones escalables para poder dar respuesta a un sector con una alta demanda, en el que las materias primas deben responder a sus necesidades de consumo y no ser escasas o muy localizadas. Las tecnologías de transformación deben ser no muy costosas para poder seguir respondiendo a su propia economía de mercado y tener una mirada abierta que evite comprometer los nuevos materiales del futuro a las próximas generaciones.

Este artículo aparece publicado en el nº 599 de CIC, págs. 62 a 64.