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Grimshaw y UEL desarrollan bloques de Sugarcrete que "podrían sustituir a la industria tradicional del ladrillo"

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El estudio de arquitectura Grimshaw y la Universidad de East London han colaborado para crear Sugarcrete, un bloque de construcción biomaterial con forma de encaje fabricado a partir del bagazo de caña de azúcar, un subproducto de la industria azucarera.

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Sugarcrete se desarrolló para ser un material de construcción reutilizable, de bajo coste y bajas emisiones de carbono, alternativo al ladrillo y al hormigón.

El concepto, el diseño y la fabricación del material corrieron a cargo del personal y los becarios de la Universidad de East London (UEL), entre ellos el profesor de arquitectura Armor Gutiérrez Rivas, el codirector del Instituto de Investigación sobre Sostenibilidad Alan Chandler y el investigador Bamdad Ayati.

El equipo de la UEL desarrolló el material junto con la arquitecta 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 mayor cultivo del mundo por volumen de producción, con casi dos mil millones de toneladas anuales en todo el mundo.

De ellas, 600 millones de toneladas de bagazo fibroso se generan como subproducto.

El bagazo se mezcló con aglutinantes minerales para crear el material Sugarcrete, diseñado para ser cuatro veces más ligero y tener entre un 15% y un 20% 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.

"Utilizando sólo el 30% de la producción mundial de bagazo, Sugarcrete podría sustituir por completo a la industria tradicional del ladrillo, lo que supondría un ahorro potencial de 1.080 millones de toneladas de CO2, el 3% de la producción mundial de CO2", afirma el equipo de Sugarcrete.

"Con qué construimos, cómo bloquea el carbono y, de manera crítica, 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 con el material bloques entrelazados, inspirándose en el diseño del ingeniero francés John Abeille de 1699 para cubiertas planas abovedadas.

Los módulos entrelazados se dispusieron en orientaciones alternas y se mantuvieron unidos mediante tirantes perimetrales postensados para crear la losa Sugarcrete, un forjado modular que puede abarcar hasta tres metros sin necesidad de mortero.

Gracias a la fabricación robotizada y a la tecnología de realidad aumentada (RA), los bloques se diseñaron para que pudieran construirse y desmontarse fácilmente y reutilizarse en varios proyectos.

El material Sugarcrete también tiene propiedades aislantes y es resistente al fuego. El equipo del proyecto sugirió que el material podría utilizarse para paneles aislantes, muros de carga y forjados y cubiertas estructurales.

"Desafiando las ideas erróneas de que los materiales de desecho son inferiores en resistencia estructural, Sugarcrete puede ofrecer aplicaciones estructurales autoportantes más allá del relleno", afirmó el equipo de Sugarcrete.

"El interés de Grimshaw por las geometrías entrelazadas ha brindado nuevas oportunidades para utilizar Sugarcrete como elemento de unión en la construcción de un forjado compuesto desmontable, reutilizable y resistente al fuego denominado Sugarcrete Slab".

"Debido a la reciprocidad y a la red de fuerzas distribuidas, el sistema tiene un rendimiento superior al conjunto monolítico convencional"

La investigación en la que se basa Sugarcrete es de acceso público, con la esperanza de que el material se produzca en todo el mundo, sobre todo en comunidades donde se cultiva caña de azúcar localmente.

Nominado para el Premio Earthshot 2023, el equipo del proyecto tiene previsto seguir desarrollando el material Sugarcrete, cuya marca ha registrado la UEL.

"Las futuras pruebas estructurales se centrarán en estudiar la capacidad de corte y tracción del material, que luego podrá utilizarse para experimentar y posiblemente reducir la distribución del refuerzo dentro del sistema o aumentar la capacidad de envergadura", explica el equipo a Dezeen.

"El equipo de diseño está estudiando cómo utilizar el material en proyectos reales en el contexto local de las comunidades de recolectores de caña de azúcar del sur del mundo", añadió.

"Los próximos pasos de la investigación serán el desarrollo y el codiseño de herramientas digitales vinculadas a la disponibilidad de subproductos de diversos cultivos y regiones y criterios de rendimiento que mapeen el potencial para desplegar Sugarcrete en todo el mundo"

Otros materiales de construcción fabricados a partir de residuos o biomateriales son un ladrillo bajo en carbono fabricado a partir de residuos municipales locales y un bio-ladrillo alternativo al hormigón fabricado a partir de carbón vegetal y lufa.

La fotografía es de Chromaphotography y el vídeo de Jude Adoasi.

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