Grimshaw y UEL desarrollan bloques de Sugarcrete que "podrían reemplazar la industria del ladrillo tradicional"
El estudio de arquitectura Grimshaw y la Universidad de East London han colaborado para crear Sugarcrete, un bloque de construcción de biomaterial con una forma entrelazada hecho del bagazo de subproducto de la caña de azúcar.Sugarcrete fue desarrollado para ser una alternativa de material de construcción reutilizable de bajo costo y bajo contenido de carbono al ladrillo y al concreto .
El concepto, el diseño y la fabricación del material fueron dirigidos por el personal y los becarios de la Universidad de East London (UEL), incluido el profesor de arquitectura Armour Gutiérrez Rivas, el codirector del Instituto de Investigación de Sostenibilidad Alan Chandler y el investigador Bamdad Ayati.
El equipo de UEL desarrolló el material junto con la arquitecta de Grimshaw , Elena Shilova, y el director de tecnología de diseño de Grimshaw, Andy Watts, y con el apoyo de la marca de azúcar Tate & Lyle Sugars .
Según el equipo de Sugarcrete, la caña de azúcar es el cultivo más grande del mundo por volumen de producción, con casi dos mil millones de toneladas producidas anualmente en todo el mundo.
De esto, 600 millones de toneladas de bagazo fibroso se crean como subproducto.
El bagazo se mezcló con aglutinantes minerales para crear el material Sugarcrete, que fue diseñado para ser cuatro veces más liviano y tener del 15 al 20 por ciento de la huella de carbono de los ladrillos tradicionales.
El material también es más barato que el hormigón y sus emisiones de carbono son 20 veces menores, según el equipo de investigadores.
"Usando solo el 30 por ciento de la producción mundial de bagazo, Sugarcrete podría reemplazar por completo a la industria tradicional del ladrillo, ofreciendo un ahorro potencial de 1.080 millones de toneladas de CO2, el tres por ciento de la producción mundial de CO2", dijo el equipo de Sugarcrete.
"Con qué construimos, cómo bloquea el carbono y, lo que es más importante, quién se beneficia en su producción y despliegue son fundamentales para el plan de investigación de Sugarcrete".
Los arquitectos de Grimshaw desarrollaron una forma poliédrica con lados cónicos que se utilizó para formar el material en bloques entrelazados, informados por el diseño de 1699 del ingeniero francés John Abeille para techos de bóveda plana.
Los módulos entrelazados se colocaron en orientaciones alternas y se mantuvieron unidos mediante lazos perimetrales postensados para crear Sugarcrete Slab, una losa de piso modular que puede abarcar hasta tres metros sin necesidad de mortero.
Utilizando tecnología de fabricación robótica y realidad aumentada (AR), los bloques fueron diseñados para construirse y desarmarse fácilmente para que pudieran reutilizarse en múltiples proyectos.
El material Sugarcrete también tiene propiedades aislantes y es resistente al fuego. El equipo del proyecto sugirió que el material podría usarse para paneles aislantes, muros de carga y losas estructurales para pisos y techos.
"Desafiando los conceptos erróneos de que los materiales a base de desechos tienen una resistencia estructural inferior, Sugarcrete puede ofrecer aplicaciones estructurales autoportantes más allá del relleno", dijo el equipo de Sugarcrete.
"El interés de Grimshaw en las geometrías entrelazadas ha brindado nuevas oportunidades para implementar Sugarcrete como un elemento transversal para construir una losa de piso compuesto desmontable, reutilizable y resistente al fuego llamada Sugarcrete Slab", continuó.
"Debido a la reciprocidad y la red de fuerzas distribuidas, el sistema funciona mejor que el ensamblaje monolítico convencional".
La investigación detrás de Sugarcrete es de acceso público con la esperanza de que el material se produzca en todo el mundo, particularmente en comunidades donde se cultiva caña de azúcar localmente.
Nominado para el Premio Earthshot 2023 , el equipo del proyecto planea desarrollar aún más el material Sugarcrete, que UEL ha registrado.
"Las futuras pruebas estructurales se centrarán en estudiar la capacidad de corte y tracción del material, que luego se puede usar para experimentar y posiblemente reducir la distribución del refuerzo dentro del sistema o aumentar la capacidad de luz", dijo el equipo a Dezeen.
"El equipo de diseño está explorando cómo implementar el material en proyectos reales que trabajan dentro del contexto local de las comunidades de cosecha de caña de azúcar en el sur global", agregó.
"Los próximos pasos de la investigación verán el desarrollo y codiseño de herramientas digitales vinculadas a la disponibilidad de subproductos de diversos cultivos y regiones y criterios de rendimiento que mapean el potencial para implementar Sugarcrete a nivel mundial".
Otros materiales de construcción hechos de desechos o biomateriales incluyen un ladrillo bajo en carbono hecho de desechos municipales locales y un bioladrillo alternativo al concreto hecho de carbón vegetal y lufa .
La fotografía es de Chromaphotography y el video es de Jude Adoasi.