Nuevas tecnologías en materiales

Ya habíamos analizado en el capítulo anterior los criterios para tomar una decisión en cuanto a las características de la cimentación así como lo relativo a los muros

y techos. Los estudios de mecánica de

suelos son la base para tomar una decisión, pues de la capacidad de carga del suelo depende el tipo de cimentación propuesta. En la construcción ecológica se busca minimizar el uso de cadenas de cimentación púes llevan inherentes consumo de acero y de cemento (y atrás de ellas, combustibles necesarios para su producción y que contaminan el medio ambiente). De allí el buscar utilizar materiales del lugar como la piedra braza.

Esta reflexión es también válida para los muros, pues la costumbre es construir con

tabique rojo recocido o con tabicón, y ambos tienen también atrás una carga contaminante, pues para fabricar lo primero se utilizan como combustibles llantas o desperdicios de la industria y para los segundos, el consumo de cemento es también enorme. La construcción ecológica debe preocuparse por utilizar materiales como el adobe o la tierra compactada o en su defecto, tabique tecnificado que aunque es todavía poco difundido utiliza porcentajes relativamente menores de cementantes. Otra

alternativa son los muros construidos con materiales reciclados Fig.4.8.

Hay ideas innovadoras en México en cuanto a nuevos materiales. Uno de ellos es el del Ing. Guillermo Gómez González quien es ingeniero civil y mostró su desarrollo al CIATEC y al CONACYT. Su innovación consiste en un material que declara como seguro, agradable, valioso y de bajo costo para apoyar la autoconstrucción. Desarrollo que llama “TAPAC” (Tabique o bloque Acondicionado Para Auto Construcción) y que considera “bueno, barato, bonito, longevo, seguro y con aguante sísmico”. La CDF-RPET es una pieza de plástico PET, reciclado RPET o virgen VRPET, que: sirve de molde, para usarlo muchas veces (sale mas caro que dejarlo fijo pues se pierden ventajas) Da longevidad, tarda en degradarse de 500 a 1000 años; pesa de 70 a 100 gramos. Es un desplegado para armar; es apilable, ocupa poco espacio desplegado, es transportable a todo lo largo y ancho del país, hasta los lugares más recónditos y alejados del país. Un camión de 10 Ton carga de 10 a

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15 mil piezas y es altamente industrializable. ([email protected] y ingvestec_ [email protected]) (Fig. 4.9) Como más adelante señalaremos, se ha dado ya en México la búsqueda exitosa de materiales reciclados provenientes de la industria y que sirven como muros de carga en viviendas ecológicas; así, centros de desarrollo tecnológico como CIATEC han incursionado en materiales reciclados del PET, madera líquida, residuos de la raspa, materiales aligerantes, asfaltos modificados con residuos de la industria del calzado, residuos de sebaderos que producen colágenos, etc.

La “raspa” de la curtiduría al igual que muchos residuos de la industria, pueden ser negocios Nos referiremos a los desperdicios de la curtiduría, pues por muchos años, esta industria en León ha sido blanco de ataques por diferentes grupos de la sociedad debido a la contaminación que genera.

Esos residuos indeseables se originan en la manufactura del cuero, desde el proceso de “rivera” hasta el acabado en seco. De todo el abanico de contaminantes, vamos a referirnos exclusivamente al material conocido como “raspa”, que es el material generado durante el ajuste de grosor que se le realiza al cuero “en azul”. Cada artículo manufacturado en cuero requiere de un grosor particular, de ahí la necesidad de esta etapa. Junto con la raspa, se pueden agrupar los recortes en “azul” (que pueden ser tratados mecánicamente para darles características similares a la “raspa”) y en polvo de pulido.

La “raspa”, en la mayoría de las tenerías, se tira. Hay empresas autorizadas que hacen un recorrido de recolección y que cobran a la tenería por llevársela. Hay casos en donde la recolección es gratuita (o bien una paga simbólica) cuando el recolector ha encontrado un uso específico para el desperdicio. En CIATEC tenemos un desarrollo tecnológico probado como una alternativa para el uso

de la “raspa”: como material de refuerzo en artículos de plástico. Este proyecto nació de una necesidad de la industria de la curtiduría (por medio de la Cámara de la Industria de la Curtiduría CICUR) a mediados del año 2002. En aquel entonces la “raspa” comenzó a ser considerada como residuo peligroso, de tal forma que comenzaba a restringirse su depósito en los rellenos sanitarios. El Consejo de Ciencia y Tecnología de Guanajuato CONCYTEG solicitó a CIATEC la elaboración de una propuesta, la cual dio origen a un proyecto de desarrollo tecnológico para crear un material compuesto de raspa- polímero.

Hay otras aplicaciones como desarrollar pintura ecológica con residuos PET. Ante un escenario de falta de madera, fabricar cimbra con madera líquida hecha ésta con residuos polímeros.

La segunda opción fue el material rígido. Se formaron placas de 10 x 10 cm de material compuesto utilizando un material plástico como matriz y la “raspa” como reforzante. Este material fue caracterizado físicamente en sus propiedades de tensión y compresión. Si bien es cierto que la resistencia a la tensión fue menor a la del material virgen, la resistencia a la compresión fue sensiblemente mayor. Para probar el material, las pequeñas placas fueron comparadas con materiales como el mismo material plástico virgen, triplay, azulejo para baños y vitropiso. El material compuesto reforzado con raspa mostró propiedades mejores a todos los artículos anteriores, excepto el vitropiso. El ITESM

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León realizó estudios recientemente con el CIATEC encontrando un mercado para puertas de casa. En el 2007 el ITESM otorgó el primer lugar en evaluación en proyectos emprendedores de desarrollo logrado por el Dr. Sergio Alonso investigador del CIATEC con el proyecto citado.

Estos son resultados prometedores pues la “raspa” puede dar lugar a aplicaciones en la industria de la construcción. Además, la tecnología ha dado lugar ya a la solicitud de una patente de CIATEC ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial. El proyecto aquí descrito no sólo ha dado un producto vendible, sino que tiene ventajas ambientales: el decremento de potenciales focos contaminantes que eventualmente generan enfermedades entre la población expuesta a ellos al eliminar los focos de contaminación mediante la reutilización de los desechos.

En el área de investigación en materiales del CIATEC se realizan una serie de proyectos donde se reutilizan residuos poliméricos. Uno de ellos es la reutilización de desperdicios de la industria del calzado en la manufactura de asfaltos para impermeabilización y carpetas asfálticas, que se encuentra en etapas de prueba con la constructora AZACAN. También se encuentran propuestas para materiales para construcción aligerados, con polímeros, y resistentes al fuego, así como pisos resistentes a productos químicos, todos en investigación con el Dr. Roberto Zitzumbo ([email protected])

Tejas solares.

Otro elemento clave en la construcción ecológica son las tejas, que fueron vistas durantes siglos como un elemento térmico aislante y que en la actualidad gracias a los

nanomateriales y a la tecnología solar son un elemento clave en el ahorro de energía. Construir un tejado y al mismo tiempo producir electricidad para la vivienda es una idea nueva, fabricar tejas que parecen tejas y producen electricidad es una tecnología nueva. La empresas de fabricación de tejas deben lograr el mejoramiento de sus productos utilizando tecnología y visualizar e incursionar en las tejas solares. (Fig. 4.10.)

En un futuro cercano, con seguridad los techos no solamente aislarán del creciente calor, sino que podrán generar energía eléctrica por medio de sus tejas. Un sistema de conexión extremadamente bien pensado facilita la instalación de una forma flexible y rápida de este tipo de tejas que todavía no se producen en México. El concepto de la construcción flexible con Tejas Fotovoltáicas de Silicio Monocristalino permite instalar de acuerdo a datos de marcas disponibles, desde potencias mínimas de 6 Wp (una teja) hasta más de 15 kWp. La instalación puede ser efectuada para viviendas con o sin conexión a la red eléctrica y de esa manera se mantiene la estética de su vivienda.

Por ejemplo solamente 6,8 m2 de tejas (88 tejas solares que reemplazan a las tejas convencionales en su tejado) producen más de 500Wp. o más de 2kWh/día. (13

tejas = 1m2). Ventanas, chimeneas y otras construcciones en el tejado no molestan para la instalación de las tejas fotovoltáicas

4.6. Sistema de recolección