Sumideros habitables de carbono; elementos constructivos derivados de bambú guadua

Resumen

El enfoque de Sumideros Habitables de Carbono, reconocido con el Premio Altran a la Innovación 2008 (París, 01-2009), bajo el tema Reduciendo los Niveles de CO2 como Desafío Tecnológico, sugiere la alternativa de almacenar de manera duradera el carbono atmosférico, en forma de elementos constructivos derivados del bambú Guadua angustifolia kunth. La oportunidad se fundamenta en el ciclo corto del carbono a través de la dinámica de crecimiento vegetal, la disponibilidad de tecnologías para transformar dichas fibras en materiales constructivos, y la demanda creciente de hábitats en los países en desarrollo, prevista para los próximos 30 años por el PNUD. El objetivo de la presente tesis, ha sido estudiar la utilización constructiva del bambú Guadua angustifolia kunth como material bio-compuesto, con fines constructivos (arquitectónicos), analizando el ciclo de vida del producto como material tecnológicamente factible y ambientalmente deseable. Se optó por adoptar un enfoque experimental, para evaluar desde una perspectiva tecnológica, la viabilidad de desarrollar dicho material, adaptando tecnologías de la industria de la madera en el tratamiento de la materia prima ligno-celulósica obtenida del bambú. Se produjeron cuatro opciones de recomposición del material vegetal en matrices poliméricas, formando composites derivados de guadua, y se evaluó el comportamiento físico-mecánico, valorando las diferentes alternativas técnicas en el encadenamiento productivo. Finalmente, se evaluó la conveniencia ambiental desde la perspectiva del Análisis del Ciclo de Vida del Producto, calculando la huella de CO2. La laminación de esterillas de guadua, una forma de paneles obtenidos por el desenrollado de los tallos cilíndricos, permite la conformación de tableros y elementos lineales de interés estructural, comparables a sus homólogos de madera laminada y de características superiores a la materia prima base, la guadua, cuyas propiedades físico-mecánicas señalan el criterio mínimo de aceptación. Una alternativa consistente en la disposición paralela de cintillas de guadua, en una matriz polimérica bajo presión, permitió obtener composites de fibra larga, cuya densidad, continuidad y resistencia mecánica, resultó superior a los laminados de esterilla. En este arreglo, desaparecen los planos de fallo y la aplicación como pilares o vigas resulta favorable. Desagregando más el material de guadua, hasta obtener filamentos que comparten tejido vascular y parénquima, se consiguió la conformación de composites donde la proporción entre estos dos tejidos se homogeniza, desapareciendo los planos de fallo, para obtener una continuidad total del material en un composite de apariencia monolítica, aunque la estructura fibrosa se percibe en la sección. El comportamiento físico es superior a los composites descritos previamente, siendo ésta la alternativa de preferencia para las líneas de desarrollo futuro. Adicionalmente, se comprobó que los laminados de tablillas de guadua, resultan apropiados a la carpintería al detalle, como los elementos curvos, pero de características menos favorables en aplicaciones estructurales. Finalmente, la evaluación de la huella de carbono, determinó la aplicabilidad de estas tecnologías, como estrategia de reducción de emisiones netas en los inventarios nacionales de carbono. Los composites de bambú, se caracterizan por un balance negativo neto, de emisión de gases de gases de efecto invernadero.