Estos casos se han sucedido a lo largo de mi experiencia como profesor especialista cuyo servicio de formación he llevado a cabo bajo licencia CNAE 8532 IAE 824.

CONCEPTO. Demostrar que el uso de la materia prima natural es viable para ofertar una alternativa sostenible a los productos basados en hidrocarburos. Toda la información referida en estos casos ha sido contrastada mediante pruebas técnicas privadas exclusivas para cada caso y está considerada como secreto empresarial de cada uno de los destinatarios de la metodología.

Nuestro trabajo es diagnosticar las características de las materias primas naturales para mezclarlas buscando su compatibilidad y así disponer de un abanico muy amplio de posibilidades. Prestamos especial atención al diseño del método que nos permitirá producir diseños complejos.

Pongo a vuestra disposición ejemplos de casos en los que, no tan solo se demuestra que la materia natural es viable para crear formas estables, sino que es posible generar riqueza local en términos de autosuficiencia.

Parámetros básicos sobre los que sustentar cada estudio.

• KM 0.- El uso de dos aglutinantes, uno mineral y otro epóxido, permite abarcar un área geográfica muy extensa desde ambientes marinos hasta desérticos. Las localizaciones a las que se refiere este estudio son Girona, Castellón, Málaga, Toledo y León.
  En todos los casos, la proximidad de la materia natural disponible no excedió los 50 km del epicentro en donde se localizaba el centro de manipulación. Aunque no siempre es posible, la prioridad absoluta es la utilización de recursos de cercanía.
• Energía. A más riqueza natural, menos dependencia de productos externos o de otras economías. Al no importar gran parte de la materia utilizada, el consumo energético derivado del transporte se desploma. Durante el proceso de extracción y manipulación, diagnosticamos las características de nuestra materia para realizar un diseño concreto y utilizamos procesos “en frío” y sin la utilización de presión, por lo que disminuye el consumo energético en la manipulación. Por último, el mantenimiento de la obra ha de ser de un nivel doméstico buscando la limpieza y enriquecimiento de las superficies, no retirar materia para restablecerla con más materia. Este comportamiento de la materia natural hace que el mantenimiento general sea menos drásticos en sus soluciones.
• Especialización. El destinatario del servicio es una pequeña empresa ubicada en una sociedad rural a la que aporta su conocimiento sobre su entorno natural en términos de explotación y mantenimiento. También se da que se crea una red extensa y sólida de colaboradores en cada una de las facetas de la producción que son vecinos cercanos. El éxito de la implementación de estas metodologías refuerza el patrimonio inmaterial favoreciendo una cultura especializada en sus recursos naturales.

CASO DE ESTUDIO 1 – Girona

TÍTULO.- La arcilla para impresión 3D o fabricación aditiva.

Problema a solucionar. Mejorar las condiciones de vida y habitabilidad de los habitantes en los campos de refugiados sustituyendo las tiendas de campaña por construcciones no éfímeras con calidad estable en el transcurso del tiempo. Este estudio aporta solución también en zonas catastróficas.

Esquema colaborativo. Siendo un proyecto auspiciado por UNHabitat.org, la investigación se ha llevado a término con éxito en el transcurso del programa educativo OTF, https://iaac.net/educational-programmes/applied-research-programmes/postgraduate-open-thesis-fabrication/ del que he formado parte del profesorado enseñando como mejorar las cualidades físicas de la arcilla cruda utilizando recursos naturales y locales.

Concepto. La arcilla cruda como aglutinante mineral para la creación de formas complejas en arquitectura y escultura. La arcilla cruda es un aglutinante mineral utilizado durante siglos en la construcción de viviendas de todo tipo, desde pequeñas viviendas privadas a extensas fortalezas militares. Se utilizaba en espesores muy elevados porque se sabía sobre su naturaleza inestable, sobre todo en contacto con el agua.

El interés económico que suscita la arcilla trata de que la arcilla cruda forma parte de nuestro suelo natural, por lo tanto, muy abundante y relativamente fácil de explotar, y no necesita hornearse a altas temperaturas como ocurre con otros aglutinantes minerales como cales, cementos o yesos.

Por contra, no es muy fuerte y es inestable, pierde cohesión en contacto con el agua, lo que relega su uso a zonas geográficas secas. Si la intención es revitalizar el interés por la arcilla cruda aumentando su uso geográfico, es necesario mejorar o estabilizar las características y reacciones de la arcilla cruda en contacto con el agua. La estrategia escogida para este ensayo trata de enriquecer el agua de amasado con los aditivos naturales que ayude a mejorar las características dinámicas de la arcilla cruda.

Método. Dando continuidad a las pruebas recomendadas utilizando enzimas de caña de azúcar, con resultado satisfactorio, en este programa se optó por la utilización de diferentes colágenos y polisacáridos al valorar la inviabilidad de las enzimas por venir éstas de otro continente incumpliendo los parámetros básicos que sustentan este estudio.

La metodología documentada queda registrada en el archivo “booklet…” redactado enteramente por los estudiantes del progrma OTF a los que reitero mi gratitud por su buena disponibilidad.

Componentes. Todos las materias naturales utilizadas son recursos locales dentro de un área de 40 km2 con epicentro en La Bisbal d’Empordà – Girona. La naturaleza de los componentes abarcan el espectro mineral y vegetal, sin la participación de hidrocarburos, y servidos en polvo seco de diferentes tamaños de grano. La siguiente selección de componentes corresponde a la que ofreció un resultado más equilibrado.

• Arcilla roja en polvo seco.
• Ladrillo en polvo seco.
• Mármol en polvo seco.
• Cáñamo en polvo seco.
• Corcho en polvo seco.
• Ceniza en polvo seco.
• Almidón de trigo en polvo seco.

Factores críticos. Los componentes minerales se pueden localizar con cierta facilidad por ser habituales en el mercado de la cerámica y la construcción de viviendas, pero el resto de los componentes provienen de mercados minoritarios sin excedentes que no tienen su distribución adaptada a otros usos fuera de sus habituales. Esto lleva a hacer acopio en prevención de la falta de estos productos.

Dado que la arcilla cruda que necesitamos muestra un comportamiento único y cambiante, se hace absolutamente necesario enseñar a profesionales capaces de diagnosticar el comportamiento de la arcilla cruda y poder adaptar las formulaciones según su uso final.

Dada la cantidad de información aportada para la elaboración del programa OTF, no tuvimos tiempo de demostrar como estabilizar el agua utilizada en las mezclas para evitar el aporte de bacterias mientras el agua de amasado se evapora.

Conclusión. Es posible controlar y estabilizar las reacciones negativas de la arcilla cruda con otras materias naturales locales para crear formas minerales estables.

Esta investigación queda acreditada en el programa de estudios OTF anteriormente citado.

CASO DE ESTUDIO 2 – Málaga.

TÍTULO.- El residuo forestal de corcho en náutica.

Problema a solucionar. La fabricación de artefactos flotantes se basa casi exclusivamente en compuestos derivados de los hidrocarburos o madera.

Si estudiamos ambos sistemas constructivos, podremos constatar un inmovilismo en cuanto a la introducción de nuevos materiales a la vez que no se solucionan los problemas intrínsecos de ambos sistemas constructivos. Esto es, la ósmosis que desintegra la fibra de vidrio utilizada como armadura de los compuestos ligados con resinas, o la podredumbre de la madera.

En ambos casos el factor en común es la reacción de la materia con el agua.

Gracias a la tecnificación de los procesos podemos ofrecer una alternativa eficiente tomando las fibras vegetales encapsuladas en resinas de alto rendimiento siendo el corcho la materia que más posibilidades ofrece como sustituto de la fibra de vidrio y la madera.

Esquema colaborativo. Desde la empresa MATSERBIO s.l. Iniciamos nuestra posición como asociados al Clúster Marítimo Marino de Andalucía www.cmmc.eu con la propuesta de colaboración efectiva con sus asociados para implementar nuestras soluciones en el mercado náutico.

Concepto. En yacimientos arqueológicos submarinos se han encontrado ánforas con tapones de corcho que han mantenido su contenido sellado durante centenares de años soportando mucha presión bajo el agua.

Estudios estratigráficos comparativos han concluido que el corcho utilizado por, por ejemplo, los fenicios, y que ha estado sumergido hasta ahora, tiene las mismas características técnicas que el corcho actual por lo que se concluye que el corcho actual ofrece la misma estabilidad y no se degenera en condiciones marinas.

Actualizar los usos del corcho va más allá de su utilización como aislante térmico si se combina con otras fibras naturales como el lino y el cáñamo aglutinados con ácidos grasos de alto rendimiento que posibilita, no tan solo un conjunto antagónico al agua sino que aún en contacto continuo con el agua, dicho conjunto no acusa las patologías destructivas de sus análogos del estándar actual.

Método. A fin de trabajar de manera que no requiera una sofisticación tecnológica que limite el acceso a la solución, utilizamos los mismos métodos para la creación de compuestos estándar. Entonces, recogemos los residuos forestales que consideramos adecuados para nuestros fines para moler la materia prima natural y así crear una curva granulo-métrica que mezclada con resinas de alto rendimiento basadas ácidos grasos, podemos crear un compuesto con el que fabricamos cualquier forma.

Los compuestos pueden ser modificados para todos los usos en náutica con una configuración de su densidad desde inferior a 1, tomando como 1 la densidad del agua, con lo cual es un compuesto flotante adecuado para construir casas flotantes, hasta densidades de 1,6 con características estructurales adecuado para construir el casco o la cubierta de una barca.

Componentes. El 60 % de las materias naturales utilizadas son recursos locales dentro de un área de 50 km2 con epicentro en la ciudad de Málaga. La naturaleza de los componentes abarcan el espectro mineral y vegetal, servidos en polvo seco de diferentes tamaños de grano. La participación de hidrocarburos corresponde a no más de un 10% del total de la masa más utilizada.

Factores críticos. Aunque las resinas utilizadas como aglutinantes siguen una clara evolución hacia la fabricación no basada en hidrocarburos, hoy no podemos producir un compuesto basado al 100% en derivados vegetales.

Aunque es fácil adquirir diferentes tipos de resinas envasadas, las fábricas se localizan en zonas industriales fuera del ámbito geográfico de Málaga, por lo que, actualmente, no podemos completar al 100% los parámetros de la economía circular.

Partimos de cero en la interpretación de la normativa.

Conclusión. Las fibras vegetales más adecuadas suelen ser las que más se desechan, por lo que realizar compuestos con residuos forestales, con calidad suficiente para ser usados en ambientes marinos, sitúan este compuesto en un interés transversal porque, además, todos nuestros compuestos fabricados con nuestro método son reciclables al 100%.

CASO DE ESTUDIO 3 – Castellón.

TÍTULO.- Tapia de tierra comprimida. Tradición y evolución.

Problema a solucionar. Si estudiamos cuál es la mejor manera de protegernos de las inclemencias de la naturaleza, es fácil llegar a la conclusión de que una cueva es la mejor opción. Las evidentes incomodidades de una cueva se pueden solucionar, pero no podemos solucionar el acceso a la luz del sol y tampoco que esa cueva natural esté en la mejor localización.

Si reproducimos las características técnicas de las paredes de una cueva, podemos disfrutar del mismo confort en el sistema constructivo conocido como Tapia de Tierra Comprimida.

Esquema colaborativo. De las personas con las que puedo llevar este caso de estudio a buen puerto destaco a Fermí Font, al que considero arqueólogo además de arquitecto técnico con un conocimiento sobre la construcción con tierra comprimida muy destacable, y Xavier Salvador, arquitecto con experiencia demostrada en el diseño y construcción con materias primas naturales, ambos del estudio de arquitectura www.arenes.es que regenta el propio Xavier.

Concepto. La construcción con tierra comprimida es muy estable en el tiempo bajo ciertas condiciones, como apunté en el “Caso de Estudio 1 – Girona”. Su utilización en latitudes húmedas depende de mejorar su comportamiento en con tacto con el agua.

La arcilla se encuentra de forma natural mezclada con la tierra y actúa como aglutinante de la tierra. Esta arcilla es muy reactiva con el agua, y mitigar la reacción depende de adiciones de otras materias o, como hemos hecho, especializar la materia que consideramos más útil de la composición de la arcilla. Esta materia es del grupo de los silicatos.

Entonces, creamos un compuesto considerado como un Geopolímero diseñado como una evolución de la tapia de tierra comprimida con la que, además, podemos construir la misma calidad en formato de bloques aumentando así el rango de usos.

Método. Uno de los aspectos a los que reducimos su gravedad es que la tierra hay que comprimirla impactando un peso en su superficie. Hay que utilizar mucha energía para comprimir la tierra porque su calidad depende de este proceso.

Utilizamos los métodos habituales en la construcción de tierra comprimida pero sin comprimir la tierra más allá del esfuerzo manual al depositar el compuesto. Esta mejora en el método repercute en la mejora de la sencillez del proceso y en tiempos de ejecución más redicidos, con lo que esto significa en la monetización.

Componentes. El 85% de la materia prima natural son recursos locales dentro de un área de 50 km2 con epicentro en Castellón. La naturaleza de los componentes abarcan el espectro mineral y vegetal, sin la participación de hidrocarburos, y servidos en polvo seco de diferentes tamaños de grano. La siguiente selección de componentes corresponde a la que ofreció un resultado más equilibrado.

Arcilla roja, caolín, agua de cristal, polvo y arena de ladrillo, polvo y arena de mármol, cáscara de arroz, corcho en grano seco, Ceniza en polvo seco.

Factores críticos. Aunque la promoción de la construcción de tapia de tierra comprimida crece, todavía se considera como un sistema constructivo residual casi relegado a la restauración.

Se hace necesario adaptar las características técnicas de nuestro geopolímero a la normativa actual para cumplimentar la memoria técnica de los proyectos.

No utilizar aglutinantes minerales como cales o cementos crea incertidumbre en los profesionales dedicados a la aplicación y dirección facultativa, por lo que la enseñanza del sistema en formato de seminario en taller es una obligación a fin de generar confianza en la solución.

Conclusión. El sistema constructivo de la tierra comprimida, junto con nuestra evolución como geopolímero, cubre todas las soluciones requeridas en vivienda y piezas de menor formato como celosía o mobiliario.

Dado que la mayoría de la materia prima natural necesaria es de procedencia local y que la formulación de los compuestos es diferente a la habitual, la enseñanza de este sistema a los profesionales locales garantiza la generación de riqueza local cuando el resultado de su experiencia se realiza en bienes de consumo.

Joaquim Melchor en Palafrugell a 15/02/2025