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El Centro de Compuestos y Estructuras Avanzadas (ASCC) de la Universidad de Maine (UMaine) ha presentado “BioHome3D”, la primera casa impresa en 3D hecha completamente de materiales de base biológica. BioHome3D se desarrolló con fondos del programa Hub and Spoke del Departamento de Energía de EE. UU. entre UMaine y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL). Los socios incluyeron MaineHousing y el Instituto de Tecnología de Maine.
El prototipo de 600 pies cuadrados presenta pisos, paredes y techo impresos en 3D, hechos de fibras de madera y biorresinas. La casa es totalmente reciclable y está altamente aislada con aislamiento 100 % de madera y valores R personalizables. Los residuos de construcción han sido casi eliminados gracias a la precisión del proceso de impresión.
BioHome3D se imprimió en cuatro módulos, luego se transfirió al sitio y se ensambló en medio día. El prototipo se encuentra actualmente fuera del ASCC, equipado con sensores de monitoreo térmico, ambiental y estructural para probar el desempeño de BioHome3D durante el invierno de Maine. Los investigadores planean utilizar los datos recopilados para mejorar proyectos futuros.
“Nuestro estado enfrenta la tormenta perfecta de una crisis de vivienda y escasez de mano de obra, pero la Universidad de Maine está dando un paso al frente una vez más para demostrar que podemos abordar este conjunto de desafíos con el ingenio característico de Maine”, dijo la gobernadora Janet Mills. “Con su innovador BioHome3D, el Centro de Compuestos y Estructuras Avanzadas de UMaine está pensando de manera creativa en cómo podemos abordar nuestra escasez de viviendas, fortalecer nuestra industria de productos forestales y brindar a las personas un lugar seguro para vivir que pueda contribuir a nuestra economía. Si bien aún queda un largo camino por recorrer, el desarrollo de hoy representa un paso adelante positivo, que me enorgullece apoyar a través de mi Plan y presupuesto de recuperación y empleos de Maine”, dijo la gobernadora Janet Mills.
Mediante el uso de materiales y procesos de fabricación avanzados desarrollados en UMaine, las futuras viviendas de bajos ingresos se pueden personalizar para satisfacer las preferencias de espacio, eficiencia energética y estética del propietario. Es importante destacar que, a medida que se expanden la tecnología y la producción de materiales, los compradores de viviendas pueden esperar plazos de entrega más rápidos.
“Se están desarrollando muchas tecnologías para las casas de impresión 3D, pero a diferencia de BioHome3D, la mayoría se imprime con concreto. Sin embargo, solo los muros de hormigón se imprimen sobre una base de hormigón vertido de forma convencional. Se utilizan entramados de madera tradicionales o cerchas de madera para completar el techo”, dijo el Dr. Habib Dagher, Director Ejecutivo de la ASCC. “A diferencia de las tecnologías existentes, se imprimió todo el BioHome 3D, incluidos los pisos, las paredes y el techo. Los biomateriales utilizados son 100% reciclables, por lo que nuestros bisnietos podrán reciclar por completo BioHome3D”.
La instalación de demostración de fabricación del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, líder en fabricación avanzada, y UMaine, sede de la ASCC, el Instituto de Investigación de Bioproductos Forestales y la Escuela de Recursos Forestales, son socios naturales en el campo de la impresión 3D de base biológica a gran escala. El Instituto de Tecnología de Maine apoyó el diseño del prototipo y MaineHousing fue un socio clave en el desarrollo y la revisión de las especificaciones de la vivienda de acuerdo con los estándares de viviendas de bajos ingresos.
“Este programa muestra el poder de la colaboración científica para abordar las necesidades nacionales críticas”, dijo Xin Sun, director asociado del laboratorio de ciencia y tecnología de la energía en ORNL. “Al combinar las capacidades e instalaciones de ORNL con la experiencia y el impulso de innovación de UMaine, hemos logrado conjuntamente un hito importante en el desarrollo de materiales sostenibles y tecnologías de fabricación y la descarbonización del sector de los edificios”.
Este esfuerzo ha sido posible gracias a los avances en la fabricación aditiva a gran escala junto con las innovaciones en la química de materiales de base biológica que han surgido de estas asociaciones.
El prototipo BioHome3D se imprimió en la impresora 3D de polímeros más grande del mundo (según Guinness World Records), que, en 2019, se utilizó para crear el barco impreso en 3D más grande del mundo.
