La industria de la construcción agota recursos, genera residuos y emite gases de efecto invernadero a una escala y velocidad enormes.
El sector de la construcción, fragmentado y reacio al riesgo, tarda en adoptar la innovación digital.
Las tecnologías digitales son un requisito previo para pasar a una construcción circular en la que se reutilicen los materiales de construcción.
Para garantizar que haya suficientes viviendas disponibles para una población creciente en 2060, estudios recientes indican que debemos construir cada mes, durante los próximos 40 años, un espacio equivalente al área edificada de la ciudad de Nueva York. La magnitud de este proyecto supone un enorme desafío, al igual que la huella ecológica del sector de la construcción. Actualmente, este representa alrededor del 40% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero.
Para empezar, los principios de la economía lineal generan enormes cantidades de residuos a lo largo de todo el ciclo de vida de los materiales de construcción. Extraemos recursos de la tierra, producimos materiales de construcción, los utilizamos en proyectos de edificación y los desechamos al final de su vida útil. Sin embargo, no siempre ha sido así. Hasta hace cien años, la reutilización de materiales de construcción era una práctica habitual. Por ejemplo, cuando un gran terremoto sacudió el Coliseo de Roma en 1348, sus escombros se reutilizaron para construir palacios, iglesias y hospitales.
Hace poco me plantearon la pregunta: «¿Cómo podemos impulsar la construcción circular y hacer que sea rentable en el complejo mundo actual?» El estudio de ingeniería Elioth marcó la pauta al dar una segunda vida al vidrio curvado en desuso de la antigua fachada del Centre Pompidou de París. Aunque el vidrio aún estaba en buen estado, hubo que sustituirlo debido a nuevas normas y directrices de seguridad. Encontré una oportunidad para que el equipo entregara los paneles de vidrio a Maximum Architecture. El estudio de arquitectura utilizó el vidrio del Pompidou para construir espectaculares paredes divisorias de oficinas.
Por desgracia, como el sector de la construcción está tan fragmentado, estos procesos de reutilización y revalorización distan mucho de ser fluidos. Tuve que preguntarme: «¿Cómo podríamos facilitar este proceso? ¿Cómo podríamos utilizar tecnologías digitales para conectar a quienes tienen materiales de construcción reutilizables con quienes tienen proyectos en marcha? ¿Quizá una especie de Tinder para componentes de construcción?»
Tecnologías digitales para impulsar la construcción circular
En busca de una nueva tecnología que automatizara la reutilización, me puse en contacto con Nancy Bocken y Sultan Çetin, otros dos expertos en digitalización para la circularidad. Juntos nos centramos en cuatro de las innovaciones digitales más prometedoras que podrían ayudar al sector de la construcción a avanzar hacia una economía circular.
1. Modelos y plataformas digitales
Para automatizar la construcción circular, debemos recopilar, indexar y supervisar datos sobre los materiales que almacenamos en los edificios. Solo así podremos utilizar nuestros edificios como un recurso, en lugar de abastecernos de materias primas de la Tierra. Varias plataformas digitales existentes ofrecen materiales locales disponibles para su reutilización. En ellas, toda la información sobre un componente específico de un edificio se registra mediante el modelado de información de construcción (BIM) y pasaportes de materiales. Estos pasaportes contienen datos pertinentes sobre el material, como su geometría, propiedades, cantidades, ubicación y situación de propiedad. Al conectar la oferta y la demanda, plataformas digitales como Excess Materials Exchange pueden crear mercados circulares y facilitar la comunicación y la colaboración entre los actores de la cadena de valor.
2. IA y macrodatos
Cuando se construye con materiales usados, los materiales disponibles influyen en gran medida en el diseño. Por eso, es fundamental predecir cuándo y dónde estarán disponibles ciertos materiales. La inteligencia artificial, combinada con el análisis de macrodatos, puede calcular a partir de imágenes la cantidad de materiales reciclables, reutilizables y residuales. Universidades como ETH Zurich y el Institute of Advanced Architecture of Catalonia han desarrollado algoritmos de aprendizaje automático para detectar ventanas reutilizables en imágenes de Google Street View. Además, los datos de los sistemas de información geográfica (SIG) pueden utilizarse para identificar, cartografiar y gestionar los recursos de los edificios existentes con vistas a futuros proyectos de reutilización o reciclaje, así como para desarrollar metodologías de construcción circular.
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3. Tecnología blockchain e IoT
Dado que la cadena de suministro de la industria de la construcción implica subcontrataciones complejas y responsabilidades, es necesario ofrecer transacciones de valor transparentes. La tecnología blockchain ofrece una forma segura de rastrear los materiales. Además, las tecnologías de etiquetado, como los códigos de respuesta rápida (QR) y los chips de identificación por radiofrecuencia (RFID), también son útiles para hacer un seguimiento de los materiales. En la «ETH Reuse Dome» que construimos con mi grupo de investigación, grabamos códigos QR en cada componente del edificio, que enlazaban directamente con su pasaporte de materiales. Los métodos de etiquetado también nos permiten utilizar el Internet de las cosas (IoT) para recopilar, almacenar y transmitir datos sobre el estado y la disponibilidad de los materiales mediante la computación en la nube y redes de sensores inalámbricos.
4. Fabricación digital
Para conservar materiales que puedan reutilizarse, es necesario desmontar los edificios con cuidado. Actualmente, este proceso se realiza en su mayor parte a mano, lo que lo convierte en una tarea difícil, lenta e incluso peligrosa. La fabricación robótica, muy conocida en la industria automovilística, podría facilitar el desmontaje de edificios y también el proceso de clasificación de los materiales recuperados. La fabricación digital también podría mejorar la reconstrucción: la fabricación aditiva, como la impresión 3D, y la fabricación sustractiva, como el fresado por control numérico computarizado (CNC), permiten producir las complejas uniones necesarias para adaptarse a la forma única de los componentes recuperados.
Los edificios con una larga vida útil están compuestos por muchas partes y utilizan diversos recursos. Por consiguiente, intervienen numerosas partes interesadas, lo que hace que el sector esté extremadamente compartimentado y tarde en adoptar la innovación digital. Aunque debemos tener presentes las posibles compensaciones y los efectos rebote (por ejemplo, al utilizar la tecnología blockchain, que consume mucha energía), las tecnologías digitales son un requisito previo para un cambio de paradigma hacia una economía de la construcción circular. Además, las herramientas digitales podrían simplificar la colaboración y mejorar la comunicación, acercando a las partes interesadas para abordar colectivamente el cambio climático.
Escrito en colaboración con Sultan Çetin, radicado en los Países Bajos (TU Delft), la profesora Nancy Bocken (Universidad de Maastricht) y Stéphanie Hegelbach, radicada en Suiza (ETH Zurich).
