Innovaciones de materiales: ¿Qué es el bambú de ingeniería estructural (SEB)?

Oct 25, 2023

Por pretencioso que parezca, podemos decir con certeza que el bambú es uno de los materiales más prometedores para el futuro de la industria de la construcción. Neil Thomas, ingeniero principal de atelier one, dice que si tuviéramos que diseñar un material de construcción ideal, se parecería mucho al bambú. Esto se debe a que crece muy rápido, está presente en muchos países del mundo, tiene una sección transversal muy eficiente y tiene una fuerza de carga impresionante. Pero más allá de su uso estructural en su forma cruda, el bambú también es un material que permite un alto nivel de procesamiento y se puede laminar para pisos, accesorios y, como veremos en este artículo, para estructuras de bambú de ingeniería estructural (SEB), que son muy similares a la madera de ingeniería. Hablamos con Luke D. Schuette, fundador y director ejecutivo de ReNüTeq Solutions, LLC, una empresa en St. Louis, Missouri, que ha estado trabajando con esta tecnología de materiales estructurales.

El bambú diseñado está hecho de cañas de bambú en bruto, que a través de la presión y el calor forman un compuesto laminado que luego se pega para formar partes estructurales. En el caso de Renüteq, el proceso de preparación de la lama y el producto final están patentados específicamente para aplicaciones de edificación estructural, denominado Bambú Laminado Radial. RadLam® optimiza la fibra de rendimiento más alto del culmo al eliminar las fibras de menor resistencia del interior del listón del culmo antes de que se lleve a cabo la laminación, mientras aumenta la eficiencia durante la producción al reducir el desperdicio. Las principales aplicaciones de SEB son los sistemas estructurales (columnas y vigas), los sistemas de acristalamiento estructural para edificios (para entradas, cubiertas, sistemas de fachada), así como los muros cortina y los marcos de piso a techo.

Aunque los usos son similares, según Luke, "desde un punto de vista estructural, el SEB es mucho más fuerte que cualquier Mass Timber del mercado. El módulo de elasticidad del SEB de ReNüTeq es de más de 4 millones de PSI, que es más del doble de la fuerza de cualquier producto de madera de ingeniería o glulam. En tensión, es más de 10 veces más fuerte debido al contenido continuo de fibra de sílice en todo el bambú. La mayor densidad de SEB es ideal para el diseño de conexiones, ya que la fibra de madera se aplastará dentro de las conexiones atornilladas, mientras que esto mantiene su forma bajo una compresión más alta". Debido a que es un 40 % más denso que la madera de ingeniería, también significa que las estructuras de bambú tienen un rendimiento de fuego significativamente mejor que la madera, porque su tasa de carbonización es mucho más lenta. "El bambú, a nivel celular, es más cerrado que la fibra de madera, lo que lo hace mucho más estable a la humedad y los cambios de temperatura. SEB es un 28 % más estable que Mass Timber en condiciones volátiles, lo que lo hace óptimo tanto para sistemas estructurales como de vidrio. ."

Además de sus usos estructurales, el bambú también tiene ventajas en cuanto a su impacto ambiental. Luke señala que una plantación de bambú produce un 37 % más de oxígeno que los bosques tradicionales. "El bambú Guadua no solo secuestra carbono, sino que también produce oxígeno a medida que crece, hasta un 37 % más de oxígeno que los árboles. Durante la revolución industrial e incluso hoy en día, se han eliminado cantidades masivas de crecimiento natural de árboles en todo el mundo. La construcción con madera se considera sostenible en comparación con el hormigón y el acero, pero no se acerca al caso de la sostenibilidad del bambú, especialmente cuando se tienen en cuenta los bosques naturales ya agotados". El bambú tiene una curva de crecimiento geométrico que lo hace 10 veces más rápido que la eliminación de CO2 basada en árboles. Cosechado de forma intensiva, puede secuestrar hasta 1,76 Tn CO2/grupo/año, o hasta 362 Tn/hectárea/año en una finca gestionada de forma óptima. Los productos de Renüteq son producidos con la especie Guadua, cultivada en América Latina y certificada por la ASTM (American Society of Testing Materials).

Además, otro factor a tener en cuenta es la calidad del suelo, que no siempre se menciona. Según Luke, "el sistema de raíces del bambú Guadua permanece intacto durante el crecimiento y la cosecha. Cuando se cosecha la madera, el sistema de raíces muere y provoca una inestabilidad drástica del suelo, y la consecuencia es la erosión de la capa superficial del suelo. Se han producido casos extremos de esto en todo el mundo en lugares como como India, Asia, África y América Central y del Sur. Cuando se eliminan los bosques antiguos y las granjas madereras, se pierde la calidad de la capa superior del suelo y se limita el rebrote de cualquier forma de vegetación. La replantación de árboles no es la solución. Talemos menos árboles". Para ilustrar esto, recuerda una cita de Sahdguru, fundador de Conscious Planet en India: "Salvemos el suelo para salvar el medio ambiente. La degradación del suelo es el desafío ecológico más apremiante de nuestro tiempo. La agricultura solo puede prosperar en un suelo rico: simplemente hay no hay otra manera. La regeneración del suelo es vigorización de la vida".

El único obstáculo, dice Schuette, sigue estando en el acceso al conocimiento sobre soluciones y ejemplos de diseños de edificios y productos ya realizados con este material. Difundir la conciencia sobre el rendimiento clave y las ventajas de sostenibilidad del bambú sobre otros materiales de construcción estructurales será una parte importante para garantizar su uso futuro.

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Nota del editor:Este artículo fue publicado originalmente el 8 de noviembre de 2022.