Giro de guion sorprendente en la industria de la construcción: Austria imprime en 3D muros de cerámica que enfrían el aire 7ºC sin consumo energético

Las olas de calor y el aumento de las temperaturas están impulsando la búsqueda de alternativas para refrigerar espacios sin depender de sistemas que consumen grandes cantidades de energía. En Austria, un equipo de investigación trabaja con piezas de cerámica porosa impresas en 3D capaces de reducir la temperatura del aire.

El proyecto, desarrollado en colaboración con distintos institutos de la Graz University of Technology (TU Graz), utiliza cubos de cerámica fabricados mediante impresión 3D. La tecnología combina conocimientos tradicionales sobre refrigeración pasiva con una fabricación que permite crear estructuras especialmente porosas.

¿Cuántos grados pueden reducir la temperatura los muros?

Los cubos desarrollados por TU Graz utilizan el enfriamiento evaporativo. Cuando el agua se evapora, absorbe calor del entorno y provoca que el aire se enfríe. Es un principio utilizado durante siglos en regiones cálidas y secas, por ejemplo, mediante recipientes de barro y torres de ventilación.

La innovación está en aplicar este principio a estructuras fabricadas con impresión 3D. Los cubos tienen unos 23 centímetros de lado y se producen con una mezcla de arcilla cerámica. Después, las piezas se cuecen a bajas temperaturas para conservar una estructura altamente porosa.

Su geometría, denominada TPMS, permite obtener una superficie muy amplia utilizando una cantidad reducida de material. El agua entra en la cerámica mediante fuerzas capilares y se distribuye por el interior del cubo, creando una gran superficie sobre la que puede evaporarse.

El equipo probó el sistema en un ático de TU Graz sometido a altas temperaturas. En un experimento controlado, un cubo lleno de agua produjo un descenso de casi 7 grados Celsius en su entorno inmediato. Según los investigadores, el efecto también fue perceptible en el resto de la habitación.

La impresión 3D permite mejorar la estructura de los cubos

Los investigadores también experimentan con materiales inspirados en procesos biológicos. En el Shape Lab del instituto, están probando mezclas de arcilla con cultivos de hongos y serrín.

El micelio, formado por una red de filamentos, crece dentro del material. Después, la mezcla se imprime en 3D y se cuece. Durante este proceso, el micelio y el serrín desaparecen y dejan una red de microporos y macroporos.

Esta estructura facilita la distribución del agua dentro del cubo y puede aumentar la superficie disponible para la evaporación. De esta manera, los investigadores buscan mejorar el funcionamiento del sistema sin recurrir a mecanismos de refrigeración convencionales.

El proyecto también estudia otros materiales que podrían utilizarse en la construcción. Uno de ellos es el sedimento del lago Neusiedl, que debe retirarse periódicamente para reducir su acumulación. Actualmente, gran parte de este material se desecha.

La propuesta consiste en incorporar estos sedimentos a procesos constructivos mediante impresión 3D. Así, podrían convertirse en un material útil para fabricar elementos destinados a una arquitectura con un uso más eficiente de los recursos.

Una pared de demostración ya está instalada en Graz

Los muros cerámicos están pensados para edificios residenciales y oficinas, pero también para colegios, espacios públicos y zonas de espera. El objetivo es llevar refrigeración a lugares especialmente afectados por las altas temperaturas, como determinadas zonas urbanas.

La tecnología ya cuenta con una instalación de demostración en el Campus Neue Technik de TU Graz. Se trata de una pared independiente de arcilla de dos metros por dos metros.

La instalación permite experimentar directamente con el efecto de refrigeración de los cubos. El desarrollo plantea así una alternativa basada en la evaporación del agua y en estructuras cerámicas porosas, con la intención de reducir el calor sin depender de sistemas de refrigeración energéticamente intensivos.